城市轨道交通噪声研究.doc

城市轨道交通噪声研究摘要：随着我国城市轨道交通事业的迅猛发展，轨道交通的噪声污染日益成为影响城市环境的突出因素。分析评价城市轨道交通噪声的影响，研究控制城市轨道交通噪声污染的方法具有重要的意义。本文以城市轨道交通产生的噪声为研究对象，分析城市轨道交通的噪声声源，研究城市轨道交通降噪原理，并提出具体的控制方法。关键词：轨道交通；噪声；控制对策Abstract :With the continuous and rapid development of the urban rail transit，noise pollution caused has been coming outstanding problem for the urban environmentIt is significant to assay and evaluate the impact the noise pollution caused by urban rail transit as well as to research the solutionThis thesis takes the noise caused by urban rail transit as subject,and the sources of the urban rail transit producing noise are analyzed，then study principles of noise reduction on urban rail transit and propose concrete controlling methods.Key words :track traffic;noise;control countermeasure随着社会的进步、运输业的发展，铁路客运高速化、货运重载化，尤其是城市轨道交通的出现，轨道交通产生的振动与噪声污染问题越来越引起人们的关注。过量的振动与噪声不仅影响人们的正常工作和休息，损害人们的身心健康，降低工作效率，同时将引起受振物体的疲劳损坏，降低使用寿命，甚至因振动影响精密仪器和仪表的失灵。因此，如何有效地减少轨道结构振动和噪声对沿线环境的影响，已经显得十分必要。1 噪声产生1. 1轮轨噪声轮轨噪声是由于车轮和钢轨相接触处产生力的相互作用, 如列车以一定速度通过时的动力作用、轨道不平顺、钢轨面的不均匀磨耗、车轮踏面不均匀磨耗等。使车轮和轨道产生振动而向外辐射的声波。当车速超过50km/h60km/h时, 轮轨噪声是主要的噪声来源。1. 2 高架结构噪声一般高架结构噪声较地面轨道交通噪声高得多。高架结构噪声不但与车辆的运行速度、车轮表面状态等有关，也与线路钢轨、道床结构以及曲线半径等因素有关，还与高架结构形式、材料、结构特点有较大的关系。它辐射的噪声将影响线路沿线环境，而且由于采用高架结构，声源位置提高，噪声影响范围扩大。当列车经过高架桥时,噪声会增加210dB。1. 3 车辆设备噪声车辆设备噪声包括牵引电机噪声、齿轮箱噪声、空压机噪声、空调制冷设备噪声、制动噪声、车辆牵引噪声、电气噪声、受电弓噪声、车辆运行中空气动力噪声、鸣笛噪声以及门窗等安装不牢而产生噪声等,其中以牵引电机噪声、齿轮箱噪声和空压机噪声为主。1. 4 列车运行车体噪声机车、车辆车体因振动而辐射的结构噪声以及牵引噪声经机车车体作二次辐射噪声，此类噪声呈中、低频特性；列车表面与空气作用，气体粘滞性在列车表面引起附面层压力变化，激发表面振动，同时产生气流涡旋和摩擦冲击、形成高频气流噪声。车体噪声亦被视为列车运行稳态辐射噪声。2 控制对策噪声污染是一种物理性污染，它的特点是局部性和没有后效性，噪声在环境中只造成空气物理性质的暂时变化，噪声源的声输出停止之后，污染立即消失，不留下任何残余物质。噪声的控制对策主要从三方面考虑：声源控制、传声途径的控制、噪声接受区的防护。其中最主要的是声源控制。2. 1 声源控制2. 1. 1 从车辆方面考虑设置弹性车轮，对降低轮轨噪声有帮助，尤其对减少列车通过曲线轨道时的啸叫噪声特别有效，能降噪1020dB。如果在弹性车轮上再安装吸振材料又可以减少啸叫噪声515dB。在车轮踏面涂增粘剂，减小轮轨在钢轨顶面滑动，从而减小轮轨滑动噪声。或者在轮缘上滁润滑剂，减小轮轨之间的摩擦，从而减少列车通过曲线轨道时的啸叫噪声。2. 1. 2 从轨道结构考虑 由于轮轨表面不平顺是引起轮轨滚动噪声的主要激扰源，因此降低滚动噪声首先应该是减少甚至消除轮轨表面不平顺。通常情况是在车轮踏面整修的同时经常打磨钢轨，可以使滚动噪声得到有效的控制。在钢轨顶面涂增粘剂，减小轮轨在钢轨顶面滑动，从而减小轮轨滑动噪声。或者在钢轨侧面涂润滑剂，减小轮轨之间的摩擦，从而减少列车通过曲线轨道时的啸叫噪声。消灭钢轨局部不平顺，减少轮轨冲击噪声。对于新建线路，可以根据不同的区域，在减振降噪要求高的区域，直接铺设减振降噪型的轨道结构，如上海市轨道交通明珠线在共和新路高架部分地段采用的弹性支承块轨道结构，它与一般的支承块轨道结构的区别是在钢筋混凝土支承块下多了一层大橡胶垫板，并以橡胶套靴包裹之，使这种无碴轨道在承载、动力传递和振动能量各方面接近坚实均匀基础上的碎石道床轨道，从而达到减振降噪的目的。又如南京地铁和广州地铁一号线采用的浮置板轨道结构，由于振动加速度的大小取决于集中质量和系统刚度的大小，振动体的振动频率与振动体质量开方成反比，与振动体的刚度开方成正比，而加速度的大小与振动体振动频率的平方成正比，所以也就与质量成反比，与刚度成正比。浮置板就是利用这一原理，增大振动体的振动质量和增加振动体的弹性，利用其惯性力吸收冲击荷载，从而起到隔振作用。这种轨道结构减振效果特别好，但造价较贵。另外，采用隔声裙和隔声墙相结合也不失为一个很好的方法，即在转向架上安装隔裙，在枕上安装低矮的隔声墙，它们均由吸声材料制成，将轮对和钢轨的声源屏蔽起来，从而达到降低轮轨噪声向外辐射的效果。2. 2 传声途径的控制噪声从声源传播到接受区整个传播过程中，要受到很多因素的影响。例如，噪声会随距离而衰减；由于传播过程中大气与地面的吸收作用，噪声得到进一步的衰减：传播途径中由于声屏障的吸收和反射，噪声又会得到进一步衰减。相应地在噪声传播途径中可以采取以下几种控制方法。首先，在条件允许的情况下，尽量拉大城市轨道交通与周围建筑物之间的距离，以充分利用大气的吸收和距离的衰减作用；其次是在城市轨道交通周围尤其是高架轨道下设置绿化带，也可以吸收部分噪声；最后针对噪声敏感区域，可以在轨道靠近敏感点一侧设置不同类型的声屏障。根据不同的降噪要求，可分别采用吸声式、隔声式或组合式。根据不同的景观设计，可分别采用直立型、折免型、弧面型或全封闭型。2. 3 噪声接受区的防护 从保护车厢内乘客考虑，要提高车体和门窗的隔声性能，降低噪声向车内辐射和传递。可以在采用双层玻璃门、窗的同时，在车体钢结构内表面涂以石棉沥青浆或在钢结构上涂敷阻尼材料。从防护轨道交通沿线的建筑物来讲，沿线建筑物应以基础结构牢固的楼房为主，避免建造轻质结构或基础较浅的房屋。另外在靠近轨道一侧可安装双层玻璃窗，加厚墙体，以增强其隔声性能，并在墙体外表面设吸声层，以提高其吸声性能。3 结语目前，我国许多城市都在规划或兴建城市轨道交通，轨道交通在我国已进入一个快速发展阶段，如何解决轨道交通运营带来的噪声和振动等负面影响，已迫在眉睫。城市轨道交通噪声会直接影响城市居住的工作生活环境，危害周围居民的健康。因此，在建