城市高架轨道交通体系振动与噪声控制

(2)车辆设备的噪声

通风机、压缩机、牵引电机噪声。

(3)车辆运行时的空气动力噪声

总之, 高架轨道交通噪声源种类繁多, 其噪声具有宽频带特征, 从0- 6kHz, 因此对其传播控制是一个比较复杂的问题。

3　高架轨道交通振动噪声的控制

对于振动噪声控制主要采取振源与声源控制、振动传播与声传播控制以及承受物控制三个方面进行。其中, 从振源及声源进行控制是根本途径, 对于交通系统来说分为线路防振降噪和机车防振降噪两个方面, 但这种防振降噪是有一定限度的, 通常是从规划上或设计上着手。从规划上着手是一种比较主动的方式, 而从设计上着手则是一种被动的方式。

3 . 1　从振源及声源角度采取的防振降噪措施

(1)车辆的防振与降噪措施

各国在研制新型轨道交通车辆时, 采取了如下几方面的防振降噪措施。

①采用了弹性车轮、充气橡胶车轮、阻尼车轮及弹性踏面车轮等。

采用这些经过特殊处理的车轮, 可减振降噪 2- 10dBA。如在巴黎地铁中有 4 条线以及里昂、马赛、墨西哥等城市轨道交通车辆和日本跨坐式独轮交通车辆均采用充气橡胶车轮, 这种车轮比普通钢轮, 可降低噪声10dBA。

②用改变车轮结构的方法来改变噪声的发射性能, 降低轮轨噪声。

国外一些国家, 把制动盘放在轮辐上来减少噪声的发射。如德国的一些车辆就采用这种方法, 试验证明对 1000Hz 以上的噪声有明显的改善, 大约减少噪声5dB 左右。

③运用线性电机驱动及径向转向架。

温哥华、多伦多、底特律、大阪等城市在八十年代的轨道交通系统中, 采用了线性电机车辆。该车型采用线性电机牵引、径向转向架及自动控制等三项新技术。由于采用线性电机牵引, 动力系统不需要从旋转运动转换成直线运动; 省去了齿轮箱等一系列传动机构, 减轻了轮轨间磨损, 减少了许多噪声源, 因而噪声比一般车 33 城市高架轨道交通体系振动与噪声控制辆降低了10dBA 之多。此外, 由于采用径向转向架, 车辆能顺利地通过曲线, 减少轮轨磨耗和消除常规固定轴距转向架通过曲线时刺耳的尖叫声, 因而噪声比一般车辆降低近 20dBA , 特别适用于高架轨道交通系统。

④采用磁悬浮技术

由法国、德国、日本、加拿大等国家研制成功磁悬浮列车, 改变了 原来轮轨粘着作用, 使车体悬浮在导轨上面行驶, 其振动小、噪声低。

(2)轨道结构振动与噪声控制措施

轨道结构主要由钢轨、扣件及轨下基础组成。根据振动理论, 轮轨之间的振动噪声与钢轨各部件的质量、刚度以及结构阻尼密切相关。轨道结构的减振降噪, 也就可以通过改变结构的参数实现。

①无缝线路

将标准轨焊接成长钢轨, 减少钢轨接头数量, 从而减少接头冲击引起的振动噪声。测试结果表明: 在钢轨接头处, 轮轨噪声比非接头部位增加5- 7dBA。

②减振型钢轨

在钢轨腰部粘贴防振吸音材料, 如橡胶, 其降噪声效果显著。测试表明, 采用弹性钢轨, 可降低噪声 4- 8 (响度单位) , 特别适用于高架铁道需特殊降噪地段。

③减振型扣件

轨道的弹性, 尤其是整体道床, 主要取决于扣件弹性, 国内外都作了大量研究工作, 研制开发了满足不同减振要求的钢轨扣件。如在减振要求较高地段, 上海、新加坡、德国科隆地铁均采用了轨道减振器扣件, 减振效果显著, 能有效地减少对周围环境的干扰。