关于城市轨道交通安全噪声的分析

关于城市轨道交通安全噪声的分析关于城市轨道交通安全噪声的分析 随着上海市轨道交通明珠线建设的开展 人们对城市上空开行 轨道交通车辆提出了各种各样的疑问 总结起来主要有两个问 题 即景观和噪声污染 对于景观问题 应该说在上海内环线与南北高架道路通车后 人们对于架设在空中的高架道路已开始适应 何况上海建设轨 道交通的原则是轨道交通线路进入城市中心区即钻人地下 o 如地铁 2 号线在市区范围内的静安寺和龙东路之间的线路均为 地铁线路 高架轨道只建于中心区外和连接市区与卫星城镇的 准城市地区 因此 高架轨道对于城市景观的影响是不大的 况且明珠线结构梁的宽度仅为高架道路的 1 2 1 3 因而从 建筑的角度出发 处理也是比较容易的 本文就城市轨道交通噪声的有关问题进行一些探讨 1 上海轨道交通的振动噪声研究 对于轨道交通的噪声问题 上海市领导是很重视的 早在上海 地铁 1 号线开通以前 就曾组织市政工程研究所 同济大学声 学研究所 上海铁道大学等有关单位 在上海 北京 天津和 深圳等地 对于轨道交通 干线铁路 高架道路交通引起的噪 声污染进行现场测试 分析和研究 对于上海地铁 1 号线通车 后可能引起的建筑振动问题 上海地铁公司和上海铁道大学 也曾在地铁漕溪路车站等地进行过实测 上海地铁属于浅埋施 工的线路 为了解决地铁运营带来的振动问题 上海地铁公司 和上海铁道大学一直在进行轨下防振胶垫的研究 2 人均噪声的概念 文汇报 曾发表了铁道部副总工程师周期民谈轨道交通问题 的专访 专访中他提出了一个 人均噪声 的概念 快速轨道 客运系统运力大 如日本东京的山手线每天运送 300 400 万 名旅客 对于如此大规模的运输量 人均噪声非常有限 如果 没有这样一条高架铁路 就需要公共汽车来运输 它所产生的 分散型噪声 的总量要远远大于高架轨道所产生的噪声 人均噪声 的概念从宏观的角度阐述了轨道交通的噪声问题 这个概念很容易理解 轨道交通具有大容量 快速的特点 一 列地铁列车可以运送 2000 名乘客 如果这 2000 名乘客改乘小 汽车 两个人乘一辆 则需 1000 辆 而一列地铁车辆产生的噪 声比 1000 辆小汽车产生的噪声要小得多 3 集中噪声 的概 念 高架道路的汽车通行是连续的 昼夜不断的 所引起的噪声属 于 分散型噪声 这种噪声取决于汽车本身的内在质量以及 汽车与道路的接触等因素 与汽车内燃发动机噪声有关 与汽 车轮胎磨损状态 充气压力有关 也与汽车的载重及运行速度 有关 还与道路路面质量有关 可见 分散型噪声 所涉及的 因素很多 而且很难予以全面解决 如在巴黎的环城高速线路 上 为了改善轮胎与路面接触的噪声 所有路面全部改铺防噪 黑色路面 投资是相当大的 轨道交通的通行则是间隙的 上海地铁 l 号线目前列车的间隔 时间为 6min 一般为早晨 5 00 至夜里 11 00 行驶 所引起 的噪声污染属于 集中型噪声 其噪声源主要来源于车辆电 动机系统及车辆与轨道组成的振动体系 相对而言整治就比较 容易 上海地铁 1 号线的车辆编组为动车 挂车相间 所用直 流电机的噪声较内燃机噪声小得多 因此由城市轨道车辆发出 的噪声 在一定距离范围之外能够减少到环保要求的数值 4 对轨道交通的认识 4 1 与干线铁路噪声的比较 到目前为止 我国还没有严格意义上的轻轨高架线路 很多人 想当然地把轨道交通与干线铁路上蒸汽机车拉着货车经过钢轨 接头处所产生的噪声联系起来 应该说这是不同范畴中的问题 我国铁路车辆的轴重一般为 210kn 而轨道交通车辆则轻得多 新型有轨电车轴重仅 70kn 轻轨车辆轴重为 100kn 即使上海 地铁 1 号线的车辆轴重也只有 160kn 干线铁路的车辆特别是 货车的减振和悬挂系统是比较简单或粗糙的 无法与现代城市 轨道交通车辆相比 目前大铁路的轨道结构也改善不少 主要 干线都铺设了无缝线路 使用于城市轨道交通的轨道结构标准 则更高一些 全线通长铺设无缝线路 除设有车辆段的站区外 几乎没有道岔 由此车轮通过接头处的冲击噪声 振动也不复 存在 上海目前使用的轨道车辆均来自对环境要求很高的发达国家 这些车辆科技含量很高 采用了空气弹簧等先进的悬挂系统 国外有些车辆为了进一步减少噪声 把轮轨系统直接冲击的质 量减小 采用了弹性车轮或降噪车轮 这些车辆采用的技术将 确保产生的噪声尽可能的小 在法国巴黎 6 号地铁的高架线 路通过了豪华的第六区 在加拿大的温哥华 轨道交通车辆直 接驶入大厦 可见其噪声的控制达到了很高的水平 4 2 轮轨系统的防噪措施 在钢轨与轨枕之间以及轨枕与道床之间增加弹性垫层 在轨腰 处涂上防噪层 都可以有效地减少噪声 巴黎 7 号线 13 号线 地铁在巴士底狱的新歌剧院下通过 歌剧院方面认为地铁车辆 的噪声和振动对剧场的演出有影响 为此巴黎地铁公司对 此 进行了研究 试验 并会同歌剧院 巴黎声学研究所共同进行 了现场测试 试验证明在枕木底部加了一层橡胶垫后情况得到 了改善 上海铁道大学与上海铁路局早在 1980 年就在莘庄沪杭线与沪闵 道口处 进行过这类的试验 上海地铁公司也一直在进行这方 面的试验与研究 当然 如何把目前研究的成果应用于高架轨 道交通 以及这些成果究竟能否达到预期效果 还有待实践的 检验 还要进行更深人的研究与试验 轮轨之间的接触刚度是很大的 轮和轨长期相互作用都会产生 磨耗 轮子可能失圆或产生扁疤 钢轨可能会产生波浪型磨耗 状态不良的轮轨相互作用会使振动加剧 噪声加大 特别是钢 轨表面波长为 3 5cm 的短波浪型磨耗 车辆通过时产生的噪声 特别大 在铁路上称为噪声钢轨 由于现代轨道交通的维护设 备优良 给防噪防振提供了先决条件 当然 维修保养还要跟 上 如车轮要定期链修 使用一定年限后钢轨表面要打磨 以 保证轮轨接触面的良好状态等等 采用了这些措施后 城市轨 道交通的噪声控制一定能得以实现 4 3 绿化对防噪的作用 国外对于绿化可以有效地减少噪声污染进行了深入的研究 并 得到了可喜的成果 高架轨道交通上如何进行绿化 组成绿色 声屏障 是一个新课题 根据规划 上海将建设数条轻轨 线路 如能在这方面做一些研究工作 就能达到既抑制噪声 又美化城市的效果 4 4 关于空气污染 在讨论城市轨道交通噪声的同时 还应该看到 轨道交通车辆 使用的能源是电 而这种能源是不