城市軌道交通減振降噪分析及工程措施芻議

喬志

摘 要：在如今全球的經(jīng)濟都在飛速的向前發(fā)展的背景之下，我國各方面的發(fā)展都處于一種持續(xù)增長狀態(tài)，這也刺激了我國城市化建設改造的步伐，在城市化建設過程中，軌道交通是最為重要的組成部分，他極大豐富了居民的出行選擇，但同時軌道交通系統(tǒng)也存在許多問題，本人主要介紹了軌道交通的振動污染以及噪聲污染產(chǎn)生的原因，并且提出了解決方案。

關鍵詞：城市軌道交通 減振降噪 工程措施

Analysis on Vibration and Noise Reduction of Urban Rail Transit and Discussion on Engineering Measures

Qiao Zhi

Abstract：In the context of the rapid development of the global economy today， all aspects of Chinas development are in a state of continuous growth， which has also stimulated the pace of urbanization and transformation in China. In the process of urbanization， rail transit is the most important part. It greatly enriches the travel options of residents， but at the same time there are many problems in the rail transit system. The paper mainly introduced the vibration pollution and noise pollution of rail transit， and proposed solutions Program.

Key words：urban rail transit， vibration reduction and noise reduction， engineering measures

就目前來看，我國的城鎮(zhèn)化建設進度正在逐年增加，而且城市人口也隨之逐年上升，這給交通運輸方面帶來了前所未有的壓力。在此基礎上，城市軌道交通的發(fā)展極大緩解了城市內(nèi)部的交通壓力，為民眾的出行提供了全新的選擇方式，極大的優(yōu)化了的城市居民的出行條件，但與此同時，軌道交通也產(chǎn)生了全新的振動與噪音的污染，這對居民的日常生活有著十分嚴重的危害，所以應加大力度進行對軌道交通的震動影響，以及噪音污染等方面的研究，在城鎮(zhèn)建設中，將其作為一個重要的研究課題，以此來保障城鎮(zhèn)居民的生活條件，以及身體健康狀態(tài)。

1 振動和噪聲的產(chǎn)生與傳播機理

城市內(nèi)部的軌道交通工具在運行過程中所產(chǎn)生的噪音與其自身的振動緊密相關，交通工具所產(chǎn)生的振動越大，相對應的起發(fā)出的噪聲越嚴重，他們之間不同的是，其具有不盡相同的傳播路徑，在列車與軌道之間相互碰撞的過程中，振動由此產(chǎn)生，并通過一系列的傳播介質(zhì)向外進行傳播，進而影響到周邊的建筑。經(jīng)過相關專業(yè)人員就表明噪聲的種類繁多，在列車運行過程中的各個階段，以及各個部分，都有發(fā)出噪聲污染的可能，主要的噪聲污染來自于輪軌系統(tǒng)，動力系統(tǒng)和結(jié)構系統(tǒng)，最重要的一點就是列車在前進過程中與空氣之間摩擦而產(chǎn)生的噪聲，只有對軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲的原因，有一個清楚的了解，才能夠更好地進行減震降噪工作，對癥下藥，從根本上進行見振降噪工作。

1.1 軌道交通振動的產(chǎn)生與傳播機理

在城市軌道交通工具，例如地鐵，電車等，運行的過程中，其車輪會與軌道鐵軌之間發(fā)生碰撞摩擦，并因此產(chǎn)生振動，產(chǎn)生的震動，沿著鐵軌等傳播介質(zhì)，逐漸向四周傳播，進而對四周的建筑物造成影響。

1.2 噪聲的產(chǎn)生與傳播機理

經(jīng)過相關人員大量研究表明，軌道交通列車在產(chǎn)生震動的同時，振動會產(chǎn)生噪音，而且噪聲的大小會根據(jù)振動的強弱而發(fā)生改變，就目前來看，軌道列車所引發(fā)的噪聲主要分，軌道列車車軌部分產(chǎn)生噪聲和集電部分產(chǎn)生的噪聲，以及車廂與空氣動力之間摩擦產(chǎn)生的噪聲等等，其中軌道列車的輪軌系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲主要是由于列車的運行時速在60千米每小時到200千米每小時之間，主要的噪聲有滾動，噪聲沖擊噪聲和尖叫造成這三種造成類型，當軌道列車的運行時速小于60千米每小時時，這使得噪聲主要是由動力系統(tǒng)所產(chǎn)生的，主要是牽引設備產(chǎn)生噪聲和輔助設備產(chǎn)生噪聲，其中，輔助設備產(chǎn)生噪聲，來自于發(fā)電機壓縮機風空調(diào)等各種方面，當運行時速大于200公里，每小時時列車與空氣之間就會產(chǎn)生動力噪聲。列車所產(chǎn)生的噪聲主要通過空氣進行傳播，影響周邊居民的正常生活質(zhì)量。

1.3 噪聲對人體的危害

經(jīng)過權威的醫(yī)學研究表明，噪聲對人體會產(chǎn)生非常嚴重的損害，因為人從外界接受信息，主要來自于聽覺與視覺。所以聽覺的重要性不言而喻，當人處于噪聲環(huán)境中，噪聲會對人的聽覺造成嚴重損傷，嚴重者還會對人體造成不可逆的損害，所以在城市建設中，應當盡全力減少噪聲對居民產(chǎn)生的影響。城市中的噪聲主要來自于公路交通工具，產(chǎn)生噪聲以及工廠產(chǎn)生的造成，將工廠地址遷離居住地，可以有效的解決工廠造成污染的問題，但因交通狀況而產(chǎn)生的噪聲，就需要進一步控制與管理。

1.4 一般城市噪聲的控制方法

就目前來看，城市內(nèi)部的噪聲污染非常嚴重，由此帶來的針對性的治理工作也愈發(fā)重要，常見的治理理念就是對噪聲源頭進行有效控制，切斷噪聲的傳播途徑，而且要做到重點防護。

（1）源頭控制 城市中有很多噪聲產(chǎn)生于不同的機械設備，如冷 卻塔、鼓風機、壓縮機等。隨著科技的進步，各種低噪聲設備逐漸發(fā)展成熟。例如，三葉型羅茨鼓風機的噪聲排放水平比傳統(tǒng)的二葉型羅茨鼓風機低 7～17dB（A）; 當車輛使用了低胎噪輪胎后，噪聲水平也會顯著下降。

（2）傳播路徑控制 聲波通過空氣振動向外輻射能量。因此如果能在 傳播路徑上，對空氣振動進行控制，則可以有效降低噪聲。常見的手段有聲屏障、隔聲罩、消聲器等。聲波在不同介質(zhì)分界面處，會發(fā)生反射和透射。通過特 殊的設計和材料，盡可能使透射的聲能量減小，則可以降低噪聲。

（3）受聲點防護 在某些場景下，可能源頭控制和傳播路徑控制的可行性和有效性都比較低。此時可選則對受聲點采取防護措施。比如對于受到高架路噪聲影響的居民住宅，可以加裝隔聲窗，減少通過窗戶傳播進室內(nèi)的噪聲。又例如對于工作在強噪聲環(huán)境車間里的工人，可以通過耳塞或耳罩，減少噪聲對身體的損害。

2 我國區(qū)域環(huán)境振動與噪聲的控制標準

為了應對日趨嚴重的環(huán)境噪音污染問題，各個國家都制定了詳細的噪音管理方案，對噪聲加以控制，其中我國對噪聲的管理控制在各個地區(qū)都有著明確的規(guī)定，在城市區(qū)域內(nèi)，居民和文教區(qū)間，白天的噪聲不得超過55分貝，夜間的招生不可超過45分貝，在混合區(qū)和商業(yè)中心區(qū)日間的噪聲不得超過60分貝，夜間的噪聲不得超十分貝，在工業(yè)集中區(qū)日間的招生不得超過65分，夜間的噪聲不得超過55分貝，而在交通干線道路兩側(cè)日間的噪聲不得超過70分貝，夜間的噪聲不得超過55分貝，等等一系列的明文規(guī)定，為城市內(nèi)部軌道交通噪聲管理規(guī)定了嚴格的標準。

3 城市軌道交通減振降噪的技術措施

就目前來看，對城市軌道交通系統(tǒng)進行減震降噪處理，主要可以從以下兩個方面入手，第一個方面就是從軌道車輛本身入手，通過各種現(xiàn)有技術以及材料的替換，將車輛自身產(chǎn)生的噪聲，做到盡可能的降低并減少車輛自身振動，第二個方面就是從軌道交通系統(tǒng)中的軌道入手，通過改變軌道材料的構成以及軌道結(jié)構等方面的影響因素，對振動幅度進行降低，以做到減少噪聲的目的。

3.1 車輛的減振降噪措施

針對于車輛自身進行減少振動，降低噪聲的工作，就需要從車輛自身可以產(chǎn)生振動以及噪聲的原因方面入手，在列車運行期間，動力系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲，為列車本身產(chǎn)生噪聲的主要來源，可以通過改變車輛自身的動力系統(tǒng)結(jié)構來進行減震降噪處理，讓車輛自身的動力系統(tǒng)工作頻段盡量避開產(chǎn)生噪聲的頻段，你是來完成減震降噪的工作，通過在機車上加裝全新的減震器以及減震系統(tǒng)，來對列車自身進行處理。盡可能的降低振動幅度，減少噪聲的產(chǎn)生。

（1）加裝減振器：加裝由新型材料制成的新型減震器，來組成軌道車的減震系統(tǒng)，能夠大大減少列車本身的振動，并降低其帶來的噪聲影響，同時還能提高機車本身的質(zhì)量和乘客的舒適度。

（2）采用新型材料：列車在運行過程中，車輪與軌道之間的摩擦是振動產(chǎn)生的主要來源，可以利用新型材料制成彈性車輪，減少車輪與軌道之間的摩擦，并以此來減少震動的產(chǎn)生，以及其帶來的噪聲。

3.2 軌道結(jié)構的振動和噪聲控制

在軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)生振動噪聲的原因中，軌道的結(jié)構類型是其中的一項重要原因，所以改變軌道結(jié)構，并且對軌道結(jié)構進行控制，是強癥減灶的重要工作內(nèi)容，使用焊接長鐵軌，使用鋼軌打磨技術控制平整度，采用防震鋼軌以及采用彈性扣件可以有效的減少軌道所產(chǎn)生的振動。并降低其帶來的噪聲影響。

（1）采用鋼軌打磨技術：經(jīng)過相關大量的研究發(fā)現(xiàn)，軌道的不平順度勢軌道產(chǎn)生噪聲的一項重要原因，所以以此為突破口，可以對軌道系統(tǒng)所產(chǎn)生的振動以及噪聲有一個有效的控制，使用鋼軌打磨技術就可以很好的做到這一點要求。

（2）采用軌道減振技術：軌道減振技術可簡分為：軌下減振、枕下減振及道床板下減振。軌下減振主要是采用減振扣件，如雙層非線性減振扣件及諧振式浮軌減振扣件;枕下減振包括：彈性套靴、梯形軌枕;道床板下減振主要包括：隔離式減振墊、高性能組合道床減振系統(tǒng)及鋼彈簧浮置板。主要減振機理為能夠給軌道提供最好的彈性支撐，能夠有效的提高軌道對負載的分散能力，對軌道系統(tǒng)產(chǎn)生的振動以及噪聲起到一個明顯的控制效果。

4 結(jié)束語

綜上可知，城市內(nèi)部的交通質(zhì)量直接影響到人們的生活水平，軌道交通系統(tǒng)給人們的生活出行提供了極大的便利，但也帶來了許多的問題，未來的城市在建設時一定要將軌道交通系統(tǒng)的減震降噪工作放在主要的工作位置上。對軌道交通系統(tǒng)進行減振和降噪處理，可以極大的提高居民的生活水平以及出行舒適度，并且其健康作出了保證。

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