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10000!。Hz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~2!0,0Hz影响建筑结构!的振动频率一般为】1H:z~150Hz【;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GB!/T 33》521.1规—定室内二次结构噪声!频率范围一般为【。。16Hz~250H!z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 】17:0规定室内二—次结构?噪声频率范围为【16:Hz~2《0,。0Hz
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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 :50452-2【008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G!B :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M【RI:、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 237】17.2、建筑工】程容许振动标准G】B :50868的要求】
【 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】5,6、:剧场建筑设》计规范JGJ 【。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 5】086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
】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Rayl【ei:。gh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《GB ?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T】B 100》8,2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2300~4!30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 50157!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 1【4,894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5dB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2?0dB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》%
! 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,。3,00万次《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1m【m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~40H!z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 9!1,8071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12dB!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1《5%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 【10070、—城市区域《。环境:振动测量《方法GB 10【071和环境影【响评价?技,术导则城市》。轨道交通HJ 4】5,3,的规定其减振效果评!价量宜采用1Hz】~,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16Hz~【200Hz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!
— 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 1!91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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