4.5【 :城市轨道交通—
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?4.5?.1 城市—轨道交通《。分为地下线、高【架线、?。。地面线三《种线路敷设方—。式,一般来说地下线和】地面线产《。生的环境振动大【于高架线当列车运】行产生的环境—振动和室内二次【结,构噪声超过相—关标准的规定时【需要采用相应的【减振措施
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《 城市轨道【。交通轨道减振是【为减小振《动和(或)室内二】次结构噪《声,影响而采取的轨道减!振措施的《统称主要包含轨【。道,。隔振、重《型,钢,轨和无缝线路—、阻尼?钢轨、钢轨》调谐质?量阻尼器、减振接】头夹板、平》面小:半,径曲线处采用轮【轨润滑装置等措施;!隔振轨道主要—特指在既定的钢轨类!型和轨道《不平顺的基础—上基于隔振》原理设计的通过提高!轨道系统的动态【弹性和(或)—。增加所?有弹性?单元的质量达—到缓解环境振—动,和(或)室内二次】结,构噪声?影响的轨道减振【措施轨道结构主要由!钢轨、扣件及—轨下基础组成轮【轨,之间的振动》与轨道结构各部件的!。质量、刚《度,及阻尼?密切相关不同—型,式轨道结构其振动】也不同理论》与实际应用效果【表明每一种轨道隔振!措施在不同频率范】围、:不同测试位》置会有不同的减振】效,果,目前关?于轨道结《构减振效《果的评价尚无对【应的标准规范各种】轨道隔振措施标称的!减振效果需注明【适用的?测量方法、》评价量、频率—范围:、测点位《置,。等,与减振效《果直接?相关的边《界条件
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【城市轨?。道交通系统振动通】常是钢轮在》钢轨上运行所产【生的振动是由于列车!在轨道上移动—造成的?影响振动大小—和频率的因素—很多根源《是轮轨相互》作用与工业振动不】同城:市轨道?交通系统振动属【于间歇性长期振动】其,振,动影响范围广运【行时间长城市轨【道交通产生振动的】。主要机理可归纳为】五类准?静态机理《、参数激励机—理、钢轨不连续机】理、轮?轨粗糙度机理和波】速,机理:城市轨道交通轮轨振!动在1?0000Hz范围内!呈宽频?带特征在振》动传:播,。。。过程中高频比低频振!动衰减得快振动的频!谱随距离而改变【水平向振动比竖向】振动衰?减得快振动在一定】频率范围内人将【以不同方式感知【振动作用于》人体:的振动频《率范围为《1Hz~80Hz建!筑物振动引》。。起的:室内:二次结?构噪声频率范围为】16Hz~200H!z影响建筑结构【的振动频率》一般:为1Hz~1—50Hz《;室:。内,二次结构噪》。声,以低频为主一—般频率范围为1【6Hz~250Hz!。现,行国家标《准,机械振动 轨道】。系统产生的地—面诱导?结构噪声和地传振】动 第1部分【总则GB/》T 33《521.《1规定?室内二次结》。构噪声频率范围一】般为16Hz—~2:。5,0Hz?现行行业标》准城:市轨道交通引起建】筑物振动与》二次辐射噪声限【值及其测量》方法标准JGJ/T! 1:70规?定室内二次结构噪】声频:率范围为16—Hz~200Hz
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】 城市轨道交通引】起,的振动通过》轨道系统、支承【基础(?隧道、高《架桥和路基)、【周围土体《。。及相邻建筑物进行】振动传递在建—筑物内可产生—能感知的振》动,甚至引起《人的不舒《适或不能觉察—到的振动城市轨【道交通引起的—建筑物的振》动,达到:一定:水平:。时会使?得建筑表面》(墙、楼《板或天花板)辐【射噪:声通常称为室内【二次噪?声或结构噪声—或地:传噪声还有家具【、,窗户、装《饰物和建筑附属【设施发出的声—音有时振动微—弱,到人:无法觉察低于感知】阈值但可能导—。致可听的低频噪声
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, 城市轨道交!通振动可《能对沿线不》可移动文物、振动】敏感设?备等产?生振动影响或—对于噪声控制要求】严格:的音乐厅《、电视?演,播,。室、录?(播)音室、影剧】院,等产生?。二次结?构噪声影《响本:标准只针对城市轨道!交通列车由于地传振!。动而引起建筑物室内!的二次结《构噪声不涉及空气】噪声或直《达声影响对》城市:。轨道交通沿线不可】移动文物《、振动敏《感设备?等产生振动影—响或对于噪声控制】要求严格的建筑需根!据需求?进行专项设》计及技术论证
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振!动对文物保护单位、!世界文化《遗产、世界》文化与自然》遗,产、世界文化景观、!。中国世界文》化遗产预备名—单古建筑、中国国家!自,然与文化双遗—产预备名录古—建筑的影《响现行国家标—准古建筑防工业振】动技术?规范GB/T 5】0452-20【08做了《规定;对尚未—核定:公布:为文:物保护单位的不【可移动文物》、优秀历史建筑、优!秀,近代:建筑、全《国重点烈士纪—念建筑物保护单【位以及历史文—化街区?。、历史风《貌保护区、》旧城风貌《区、历?史文化名镇名村中的!非当代?。建筑现行国》家,标准建筑工程容【许振动标准GB【 50868做【了规定
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振—动敏感设《备主要存在于医【院(核?磁共:振MRI、计—算,机断:层扫描CT、在【放大镜下工》作的手术室等)、研!究型大学(电子放大!镜等:)、:科研:机构、?。电子或?光学产品《生,产厂:、计量机构、精密】加工与检测》车间(三坐标测量】机,、精密自动绕—线机等)等振动【对,振动敏感设》。备的影响需要符【。合,设备:说明书的要求或符】合现:。行国:。家标准?机械:振动:与冲击 装有【敏感设备建筑物【。内的振动《与冲击 第2【部分:分级GB/T 2】371?7.2、建筑—工程容许《振动标准《GB 50868】的要求
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室【内二次结构噪声对人!正常生活、工作和学!习的:影响要符合现—行行业标准城市轨道!。交通引起建筑物【振动与二次辐射【噪声限值及其测量】方法标准JGJ/】T 170的要【。求;对音《。乐厅、?影剧院的影响要符】合现:行,国家标准剧场、电】。影,院和多用途厅堂【建筑声学设计规【范GB/T —50356、剧场】建筑设计规》范J:G,J 5?7的要?求;对录(播—)音:室、电视《。演播:。。室、演播《室的影响《要符:合现行行业》标准广播电视录(播!)音室、演播室声学!设,计规范GY/—T 5086—的要求
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4.5.2 】。 工程概况主要包】括,工程范?。围地理位置及线【路走向线路》平,面,/纵断面线》路敷设方式主要【技术标准《、线路全长、轨距】、道床类型、—最高行?车速度线路》平面:最小曲线半》径线路纵断》面最大?纵向坡度列车编【组隧:道、高架或路基【结构型式扣件、【道岔、轨道结—构高度等轨道—交通模式《及列:车车辆参数主要包】括列车、车辆—。类型:、编组及长度、【轴重、受《。电方式等
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4:.5.3 城【市轨道交通》。减振可分为振源控制!、传播路径》控制、建筑物振【。动控制优《先采用振源控制设计!时需要充分》考虑城?市轨道交通振源特性!根,据,预测的环《。境振动和室内二次】。结构噪?声的超标量、—工程实?际情:况、可?行性、?技术经济性》采取相应的》减振措施
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— ?振源控制城》市轨道交通振动的】根源在?于轮轨相互作用从】振源:着手主要措施包括】采用重型钢轨和无】缝线路、轨道隔【振、阻?尼钢:。轨、钢轨调频—质,量减振器(》动力吸振器)—、减振接《头夹板、减轻—车辆的簧下质量、】。优化车?辆的悬挂《系统:、平面小《半径曲线处采用轮】轨润滑装置、—轨道不平顺管理、】定期进行《车轮:镟修或钢轨打磨【等
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传!播路:径控制?。针对振?源控制不能达标【。。或振源不能采取控制!措施的?情况使用阻》隔振动?传播的技《术方法常见的传播】路径控?制主要是在路径中设!置,隔振沟、隔振屏【障(排桩)或波【阻板等根据障碍物设!置的位置可分为主】动传播控制和—被动传播《控制主?动传播控制为近场/!积极:控制是在《振源附近设》置,障碍物?利用接?近或围绕振源—的障碍物阻隔消减或!反射振源波的扩散由!于障:碍物接近振源所【以主要?是,阻,隔体波被动传播控】制为远场《/消极隔振》是在靠近受振体处设!置障碍物减小振【动对其影响由于【障,碍物远离振源所以】主要是阻隔》Rayle》igh波(表面【波)屏障隔振—设计时需要注意【城市轨道《交通地下线以体波】为主高架线》和地面?线以面波为主对于】地下线还可采用超重!型,隧,道、:地面线采用》桩板结构、高架线采!用桥梁隔振》支座、梁体安装TM!D等措施来提高振动!衰减
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建—筑物振动控》制采取前两项—。措施仍不能》使环境质量达标的】情况下采《取建:筑物防护的方法【和手段保护建—筑物室内的环—境质量和人体的健】康常见的《建筑物振动控制措施!有整体隔振、浮置式!楼板和房《中房隔振由于—轨道交通引》起,的,振动频率《范围覆盖了常见楼板!的固有频率因此楼板!共振是?不可避免的但提高楼!。板的固有频率—使得楼板的固有频】率避开轨道交—通引起?环境振动谱的卓【越频率可以减小对】人体的振动影响【另外增?大楼板的阻尼有利于!楼板振动的衰减
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4.—5,.4 目前—我国城?市轨:道交通轨道》隔,振的设?计标准?还不完善很多—设计还?需要铁路的》设计规范《轨道隔振的一般设】计需要?符合现行国家标【准,。地铁设计规范—GB 50》15:7,中关于轨道》的,设计规范同时—现行行业标准—铁路轨?道设计规范TB 】10082也做了】。相,关规定钢轨通常作为!。列车牵?。引回流电《路轨道结构》满足绝缘要求以减】少,迷流对?结构及设备的腐【。蚀
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《 :轨道隔?振设:计中轨道需》要具备快《。速可维修性和—可更:换性:城市轨?道交通每天停运时】间一般较《短通常在夜间—2300《~430因此维【修和更换要快—速
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《 ?隔振轨道《的自振?频率需要避》。开车辆的车体、转】向架和轮对的固有频!率同:时要:避开桥梁等类似基】础结构?的固有频率隔振【轨,道大部分是》基,于隔振原理的仅仅是!将振:动能量?转移到列车-轨道】-支承结《构系统中的不同单】元因此需《注意在设计减振轨道!时不能引发其他【问题如乘坐舒—适性、轮轨》磨耗等轨道》隔振一般会使列【。车,运行安全性》和,乘坐舒适性》下降轨道隔》振设:计中需要进行列车-!轨道-支承结构(】根据不同工况可分】为,隧道、桥梁或路【基)耦合《动力学验算以保【证轨道?稳定性?、钢轨强度以及列车!运行安全性》和平稳性关于—城市轨道交通车辆的!运行平稳性》和安全性除》了现行国《家标:准地铁?设计规范GB 5】0157规定—的车辆运行的平稳】性指标要求》小于2.5、—车辆的脱轨系数小】于0.8之》外现:行国:家,标,准地铁?车,辆通:用技术条件》GB:/,。T 79《2,8,。。规,定车辆运行》的平稳性指标要【。求小于2.5车辆】的脱轨系数要—求小:于0.8现》行国家标准城—市轨:道交通车辆组装【后的检查与试验【规则GB/T 14!894?规定新造《车的:脱轨系数要求小于0!.8新造车的—轮重减载《率,要求小于或》等,。于0.6车辆运行】的平稳?性,指标按小于2—.5评?定
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: 为保证列【车运行安全》性和旅客乘坐舒【适性城市轨道交通不!同类型隔振轨道之间!、隔振轨道与非隔】振轨道之间的—刚度不能突》变需要通过设置过渡!段实现刚度的—平稳过渡;》。本条车?辆定距为转》向架中心距
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】 从减小城市轨【道交通引起的环境】振动和二次》结构噪声《看不能将两种—或多种减振措施叠】合在一起来》提高减振性能例如高!弹性扣件可》以减小环境振动5d!B浮置板轨道可【以减小15dB【。那么浮置板轨道上】。安装高弹性扣—件,并不会减《小20dB实际上两!者组合?的性能可能低—于浮置板《自身的?。。性能;但是在为了减!小,浮置板的振动从而】减小浮置板辐—射噪声时可以考虑两!者叠加
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4.【5.5 《 本条给出了无【砟轨道和有砟—轨道隔振主要特【征和主要隔》振元件的位置—按照隔振元件—的位置主要分为三】。类轨下即扣件类、】枕下即轨《枕类、道床下即道床!类,每一类轨道可能包】含有多种型》式,的轨道结构型—式一般来说扣件类】、轨枕类、道床类】轨道隔振的减振效】果依次递增》在所有?的轨:道隔:振措施中《钢弹簧支《承浮置板《和浮置式道砟槽【的减振效果最好【固有频率最低—隔振:元件支承的》质量最重
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!无砟:轨道隔?振措:施可分?。为高弹性扣》件见图8(a)、】弹,性轨:枕见图8(b)橡】。胶或聚?氨酯等高分子材料支!承,浮置板?。见图:8(c)、图8【。(d)钢弹》簧,支,承浮置板《见图8?(e:),
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,图8 《无砟轨道隔》振措施
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《 ,有砟轨道隔》振措:施可分为高弹性扣】件见图?9(a)、弹性【轨枕见?。图9(b《。)、道砟《垫见:。图9(c《)、:浮置式?道砟槽见图9—(d)?
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《。
图9 有】砟,轨道隔振措施
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隔!。振扣件疲劳试验后不!得出现?部件损坏和失效竖向!。静刚度变化要求【不大:于2:5%轨距扩大量要求!小于6mm钢轨纵】向阻力变化》要,求不:大于20%扣压力】。损失要求不大于【20%
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【 ,。 ,隔,振轨枕可采用—弹性短轨枕(弹性支!承块)、弹》性长枕、《。。梯形轨?枕(纵?向轨:枕)隔振《元件的?刚度与扣件刚度需】要合:理匹配可以使隔【振效果最大化
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《 :隔,振轨枕疲劳试验后隔!振,元件的竖向静—刚度变化要求—小,于15?%竖向永久》变形要求小》于1mm
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》 , 浮置板轨道是道床!、弹簧与阻尼系统】浮置板越厚轨道参】振质量越高相应的减!振效果?较好但?参振质?量受地铁限》界或桥梁结构承【载能:力限制
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》钢弹簧隔振》。器、橡胶或聚氨【酯等高?分子材料隔振—器是:浮置板轨道的核【心部件?因此:根据维修更换要求】对隔振器的疲劳寿】命,。。提出较?高的要?。求一般而言》浮置板隔振》元件经300—万次疲劳试验后的】刚,度、阻尼《性能进入稳》。定期浮?置板轨道《疲劳试验后钢—弹簧隔振元件不【得出现目视裂纹竖向!静刚度变化》要求小于5%竖向永!久,变形要求小》。于2mm橡》胶或聚氨《。酯等高分子材料浮置!板常:见的支承方式有点支!承、:条状支承(线支承】),。、面支承(整—体支承、满铺)疲劳!试验后?。橡胶或聚氨酯等高分!子材料隔《振,元件竖向静刚度【变化:要求小于15%【点支承?隔振元件的》竖向:永久变?形要:求小于1mm条【状,支承和面支》承隔振?元件:的厚度变化量要求】。小于隔振《元件厚度的3%
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【 有砟轨道采用道砟!。垫可以增加轨—道结:构的弹性减小—道砟应力和路—基压力?对于高?于30Hz》~40?Hz的振《动,和噪声有良》好的衰减作用由【于道砟在各》方向都?具,有良好的弹性和可弯!曲性所以道砟垫【对其下路基的—平整度要求并不高道!砟,垫由合成橡胶—或天然橡胶制—成德国联《邦铁路的技术标准】DB-TL —91807》1对其性能进行了】规,定规定道砟垫—在列车荷《载作用?下的变?。形要求?小于3mm》是为了保证》列车运行稳》。。定性:(安全性)、—旅客乘坐舒适性、钢!轨强度道砟垫的静】动态刚度(也—称为道床模量—)与道床高度、【轨枕类型、轨枕间】距、钢轨类型、列】车最高运行速度【、,列车轴重密切—相关在?道砟下面铺设整【体橡胶道砟垫分【为两种第《。一种铺设在混凝【土底板上第二种铺】。设在压实路基上【研究表明《道砟垫基《础的刚度影响减【振效果美国圣弗朗西!斯科市地铁中道砟】垫隔:振系统的实测结【果,表明在混凝土底板】上铺设道砟垫—与普通?有砟轨道相比可【减小振动1》2dB而在压实【土基上铺设》道砟垫减小振动【9dB疲劳试验【后道砟垫竖向静态】基础:模量变化要求小于】15%道砟垫不【得出现破损
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4.《5.6 》减振轨道隔振效【果宜通过比较有/无!减振措施时》下部:结构(如隧道、路基!或桥梁)、》地面或地面建筑【物的振动来评价【。选取线?路和车辆状态满【足经:常保:养等级的规定地质】条件、线路平面曲】线半径?。、钢轨类型、—。。隧道、路基或桥【梁结构等车辆类型、!车辆轴重、簧下【。质量:、列车速度需要【与隔:振轨道类似的非减振!地段(普通道—床,。地段)做《。对比:通过:与无减振措施的对】比得出隔振轨—道的减振《效果:列车作?用在不同轨道时传递!到支承结构的—力会发生差异—可以:比较经轨道结构的力!来评:价隔振效《果也可以通过比较】传递到基础的引起的!下部结构(如隧道】、桥梁或路基)的】。振动来评价减振效果!一般优?先通过比较有/【无减振措施时下【部,基础(如《隧道、桥梁或路基)!的振:动来:评价减振效果
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当评!价隔:振轨:道,减振效果对于环境的!影响时需要符—合国家现行标准城市!区域环境振动标【准GB 1》0070《、城市区域环—境,振,动测量?方法GB 》1,0071和环境影响!评价:技术导?则城市轨道交通HJ! 453的规定【其减振?。效果评价量》宜采用1Hz—~80H《z频率范围》内的铅垂方向—人体:全身振动《计权后振动加速度级!的,。插入损失《值降低室内二次【结构噪声效果评价量!宜采用16H—。z~20《0H:。z,频率:范围内的铅》垂方向?振动:速度进行对》比分析确《定地下线测点—要布置?。。在远离另一线隧道】一侧隧道壁高于轨顶!面1.?25m±0》.2:5m处;高架线【测点要置于》距桥梁中《心,线水:平距离7《。.5m的地》面;地面线》。测点要布置在—距行车侧线》路中心线7》.5m的《地面处
! 当评价【隔,振轨道及减振轨道】产品的减振效—。果时需要《按,现行行?业标准浮置板轨道技!。。术规范CJJ/T !191的《规定采用1Hz~2!00:H,z,频,率范围内的铅垂【方向人体全身振动】计权后分频》振级均方根的差值作!为,产品减振效果评【价量地下线测—点,。要求布置在高于【轨顶:面1.25m±0.!25m的隧道壁处】;,高架线行车侧测点】。要在:邻近隔振轨道一【。侧的桥面距离—线路中心《线1.5m±0.】25m;地》面,线测点要求》。布置:在距行车侧》线路中心线1—.5m地面》处
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