4.5 】 城市轨道交—通
!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100《00Hz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1》6Hz~2》00:Hz影响建筑—结构的振动频率【一般:为1Hz~15【0Hz;《室内二次结构噪声】以低频为主一般频】率范围为16Hz】~25?0Hz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G!B/T 3》3521.1规【定室内二次》结构噪声频率范【围一:般为16H》z~250Hz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规定室内二次!结构噪声频》率范围为16Hz~!200H《z
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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 5045—2-2008—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
! ,。 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 23717.!2、建?。筑工程容许振动标准!GB 5《0868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 503】56、剧《场建筑设计规—范JG?J 57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 50【86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R》ayleigh【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TMD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【G,B, 50157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 》100?82: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G!B 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 7928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 1489【4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
【 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
! 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5—dB浮?置板轨道可》以减小15》d,B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:6m:m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》
】 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】
【 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
】 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30!0万: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2m—m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《30:Hz~4《0Hz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:-,T,L 91《8071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3】mm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 10—070、城市区【域环境振动测量【方法GB 》1007《1和环境《影响评价技术导【则城市轨《。道,交,通H:J 453的规定其!减振效果评》价量:。宜采用1H》z,~80Hz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1:6H:z~20《0Hz?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:.25m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
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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C—JJ/?T 191的规定】采用1Hz~—200Hz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±0.25!m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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