無縫線路的基本原理精選(九篇)
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第1篇：無縫線路的基本原理范文
當(dāng)車輪通過鋼軌接頭、道岔、車輪踏面擦傷和剝離在鋼軌上運(yùn)行時(shí)由于沖擊而產(chǎn)生的噪聲。三是摩擦噪聲(或尖嘯聲)，車輛通過小半徑曲線和道岔時(shí)產(chǎn)生的頻率較高的刺耳的“吱吱”聲。在曲線區(qū)段，盡管車輪踏面有一定錐度，車輛仍然不能以純滾動(dòng)運(yùn)行，要產(chǎn)生局部的橫向蠕動(dòng)，即所謂“卡滯—滑動(dòng)效應(yīng)”，結(jié)合車輪和軌道的振動(dòng)響應(yīng)，從而形成一種高音調(diào)強(qiáng)烈刺耳的尖嘯聲。了解噪聲源(即噪聲的發(fā)源地)、途徑(即噪聲是如何進(jìn)行傳送的)、接受點(diǎn)(即聽見噪聲的人所處的位置)就可以有針對(duì)性地尋求降低噪聲的措施和途徑，對(duì)現(xiàn)存噪聲進(jìn)行防護(hù)，最大限度地減少對(duì)人體造成的損害。2)噪聲源強(qiáng)蘇州軌道交通一號(hào)線營(yíng)運(yùn)期間，列車通過時(shí)產(chǎn)生的噪聲和路邊噪聲疊加，對(duì)沿線環(huán)境將產(chǎn)生較大影響;地下線路隧道出入口的噪聲以及風(fēng)亭噪聲將影響局部聲環(huán)境;其它還有車輛段和變電所噪聲等。各類噪聲源強(qiáng)見表1和表2。另外，各種施工機(jī)械、運(yùn)輸車輛等將形成較強(qiáng)的噪聲源，聲級(jí)可達(dá)76～90dB(A)，在居民住宅集中區(qū)、學(xué)校等噪聲敏感區(qū)施工時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生噪聲污染。
1)振動(dòng)的產(chǎn)生與傳播機(jī)理軌道交通振動(dòng)主要是由車輪與鋼軌的相互作用而產(chǎn)生，行駛中的列車。通過輪軌接觸點(diǎn)引起鋼軌周期性的上下振動(dòng)，再?gòu)牡来矀魅氲孛?，這是軌道的一種基本振動(dòng);當(dāng)車輪經(jīng)過鋼軌接縫處或鋼軌表面出現(xiàn)磨損時(shí)，車輪撞擊這些不連續(xù)部位就會(huì)在垂直速度上產(chǎn)生瞬時(shí)變化，這一變化可導(dǎo)致輪軌接觸點(diǎn)激發(fā)出巨大的力，從而激勵(lì)車輛和鋼軌振動(dòng)，這是一種沖擊振動(dòng)。軌道交通列車在地下行駛時(shí)，將會(huì)引起隧道振動(dòng)，這種振動(dòng)能通過地下土壤傳送到軌道交通附近的建筑物內(nèi)，將再次引起結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)(如圖1所示)。這種振動(dòng)干擾不僅對(duì)地鐵沿線民宅、學(xué)校和醫(yī)院產(chǎn)生不良影響，而且可能對(duì)沿線基礎(chǔ)較差的建筑物造成損害。振動(dòng)波在土介質(zhì)中的傳遞過程，其作用機(jī)理及傳播特性與地震基本相同。這些振動(dòng)波遇到自由界面時(shí)，在一定條件下重新組合，形成一種彈性表面波，隨著離振源距離的不同，它們之間的能量也在改變。地面段的地表振動(dòng)是列車行駛時(shí)輪軌相互撞擊產(chǎn)生振動(dòng)圖1地鐵振動(dòng)產(chǎn)生與傳播示意的直接結(jié)果。輪軌撞擊以振動(dòng)的方式傳向道床，再經(jīng)道床傳向大地。列車行駛在高架橋上，輪軌撞擊造成的振動(dòng)向軌枕、道床及各種構(gòu)件傳遞振動(dòng)能量，從而激發(fā)跨梁和墩臺(tái)也發(fā)生振動(dòng)，并通過橋墩引起地表振動(dòng)向外傳播。2)振動(dòng)源強(qiáng)隧道振動(dòng)的強(qiáng)弱主要取決于隧道的結(jié)構(gòu)與重量、行車速度、輪軌表面磨損程度及隧道周圍的地層狀況。據(jù)調(diào)查，隧道加重一倍，其振動(dòng)可減小5dB;車輪表面磨損嚴(yán)重時(shí)，能使隧道振動(dòng)增加10dB，并使高頻振動(dòng)成分增加。經(jīng)測(cè)試，隧道底面的最大振動(dòng)級(jí)發(fā)生在250Hz附近，由于隧道周圍地層對(duì)高頻振動(dòng)的吸收，所測(cè)得的地表振動(dòng)頻率以63.5Hz為最高。蘇州地鐵軌下振動(dòng)源強(qiáng)類比國(guó)內(nèi)已建成地鐵振動(dòng)源強(qiáng)給出(見表3)。地下線在車速為45km/h，距線路1m處Z振級(jí)為85dB;地面線在碎石道床條件下，車速為45m/h，距線路1m處Z振級(jí)為100dB。
蘇州軌道交通一號(hào)線電磁輻射發(fā)生源分為固定污染源、流動(dòng)污染源和通信系統(tǒng)電磁輻射污染源。1)固定污染源固定污染源主要是蘇州樂園站和星明街站附近的兩座主變電站(110kV/35kV)。2)流動(dòng)污染源列車受電弓在接觸網(wǎng)的導(dǎo)線上滑動(dòng)時(shí)，由于接觸電阻的變化產(chǎn)生電平相對(duì)穩(wěn)定的頻帶很寬的無線電干擾電波;由分離開的一系列脈沖產(chǎn)生連續(xù)噪聲，該脈沖系列的出現(xiàn)是隨機(jī)的，其周期也有長(zhǎng)有短，這類噪聲是在一般正常運(yùn)行速度下產(chǎn)生的，此類成份隨速度的提高而增加;因振動(dòng)或接觸導(dǎo)線有不光滑的地方，滑板和接觸導(dǎo)線之間經(jīng)常出現(xiàn)部分接觸不良并形成火花放電，產(chǎn)生孤立的脈沖干擾電波。滑板與接觸導(dǎo)線間的射頻干擾電流沿接觸網(wǎng)傳播并向空間輻射，其電磁輻射的影響將隨列車的運(yùn)動(dòng)、其地點(diǎn)變換和時(shí)間而變化。3)通信系統(tǒng)電磁輻射污染源蘇州軌道交通一號(hào)線無線通信系統(tǒng)對(duì)周圍環(huán)境的電磁輻射污染影響主要是450～460MHz或806～821MHz頻段、150/280MHz頻段和900MHz/1800MHz頻段的電磁波輻射。2.4景觀環(huán)境蘇州市是著名的歷史文化名城和國(guó)家重點(diǎn)旅游城市，其建筑物具有鮮明的江南水鄉(xiāng)特色。蘇州古城坐落在水網(wǎng)之中，街道依河而建，水陸并行，建筑臨水而造，前巷后河，小巧秀美，形成“小橋、流水、人家”的獨(dú)特風(fēng)貌。如何將散布于城市中的車站和風(fēng)亭等建筑物，尤其是建于公園等旅游點(diǎn)和風(fēng)景點(diǎn)附近的建筑物和周圍景觀和諧地統(tǒng)一起來，也是本工程的主要環(huán)境問題之一。地鐵風(fēng)亭、聲屏障等建筑物如設(shè)計(jì)不當(dāng)，將造成景觀障礙，從另一個(gè)角度看，若這些建筑物的設(shè)計(jì)能反映蘇州江南水鄉(xiāng)的風(fēng)俗民情特點(diǎn)，將建筑物融入所處環(huán)境中，亦能形成新的城市景觀小品，起到美化城市的效果。
主要環(huán)境問題防控對(duì)策
1噪聲污染防治措施
降低噪聲、減小振動(dòng)主要是通過衰減振源、避免結(jié)構(gòu)共振、隔離傳播途徑、吸聲等方法進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)不同的防治目標(biāo)確定最佳的防治措施。3.1.1聲源治理措施對(duì)于軌道交通系統(tǒng)來說線路防振降噪和機(jī)車防振降噪兩個(gè)方面是有一定限度的，從振源及聲源進(jìn)行控制是根本途徑。為此，蘇州軌道交通一號(hào)線從規(guī)劃設(shè)計(jì)上著手，采取了下列控制聲源的措施。全線正線、出入段線、試車線鋪設(shè)無縫線路，可有效降低列車運(yùn)行噪聲源強(qiáng)。在風(fēng)亭風(fēng)機(jī)的風(fēng)道中設(shè)置片式消聲器，平均降噪量按20～25dB設(shè)計(jì)，風(fēng)亭口排放噪聲按《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》控制;選用低噪聲冷卻塔，風(fēng)口朝向背離敏感建筑。合理布置車輛段的高噪聲設(shè)備和車間的位置，并采取必要的消聲減振措施。3.1.2設(shè)置聲屏障城市軌道交通噪聲傳播的主要媒介是空氣。控制噪聲傳播途徑的基本原理是在噪聲傳播過程中，在聲源和接受點(diǎn)之間設(shè)置聲屏障，可明顯干涉聲波傳播，避免聲直達(dá)，使受聲點(diǎn)只接受透射聲和繞射聲，并可利用屏障本身所具有的吸音性能在傳播途徑中消耗聲能量，以降低接受點(diǎn)的聲能強(qiáng)度。根據(jù)環(huán)評(píng)報(bào)告所確定的噪聲敏感區(qū)，蘇州軌道交通一號(hào)線聲屏障設(shè)計(jì)范圍為靈天路至車輛段兩側(cè)以及試車線西側(cè)的居民樓。結(jié)合沿線的敏感建筑物高度、距離線路的位置、列車聲源的位置及噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求，采用直立式全封閉聲屏障。其中5.5m高的聲屏障，從下部往上3.0～4.0m部分設(shè)置為透明部分，其余為吸聲板，頂部為透明耐力板(抗紫外線聚碳酸酯板)。聲屏障吸聲部分采用波浪型吸聲板，顏色和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，使軌道交通噪聲聲源通過聲屏障兩側(cè)端輻射或繞射至受聲點(diǎn)的聲級(jí)值比通過聲屏障頂端繞射后到達(dá)受聲點(diǎn)的聲級(jí)值低10dB(A)以上。根據(jù)有關(guān)部門測(cè)量結(jié)果，蘇州一號(hào)線投入運(yùn)行后，敏感地段噪聲都沒有超標(biāo)。
2振動(dòng)污染防治措施
2.1振動(dòng)源減緩措施蘇州軌道交通一號(hào)線設(shè)計(jì)針對(duì)軌道的振動(dòng)源、振動(dòng)路徑采取了減振及隔振處理，使列車在運(yùn)行中引起的振動(dòng)得到有效的衰減，滿足環(huán)保要求，體現(xiàn)了地鐵“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。①鋼軌接頭是產(chǎn)生輪軌沖擊的主要因素之一，全線正線、出入段線、試車線采用重型鋼軌無縫線路和雙層橡膠墊板的彈性分開式扣件，以減少輪軌間的沖擊，起到減振、減噪的作用，可以達(dá)到一定減振效果。②為減小梁軌作用力，在梁端，扣件的軌下墊板采用復(fù)合膠板;在梁中部，扣件的軌下墊板采用普通橡膠墊板。③根據(jù)環(huán)保要求，采取分級(jí)減振措施。一般減振地段(減振要求＜5dB)采用彈性減振扣件，較高減振地段(減振要求＜10dB)采用軌道減振器扣件減振。④控制軌道不平順是降低輪軌之間振動(dòng)與噪聲的有效措施，加強(qiáng)軌道不平順管理，制定嚴(yán)格的養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃，定期對(duì)鋼軌頂面不平度進(jìn)行打磨、車輪鏇圓，使軌面平順，輪軌接觸良好，以減少振動(dòng)和噪聲。測(cè)試結(jié)果表明:鋼軌打磨后，在振動(dòng)頻率為8～100Hz范圍內(nèi)，振動(dòng)水平下降4～8dB，站臺(tái)上的振動(dòng)水平下降5～15dB。2.2軌道減振措施蘇州軌道交通一號(hào)線為了軌道減振，采取了下列措施:①軌道專業(yè)的減振措施以敏感點(diǎn)所在功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù);②本工程預(yù)測(cè)振動(dòng)超標(biāo)值不大，對(duì)環(huán)評(píng)預(yù)測(cè)的控保建筑，采用軌道減振器扣件可降低振動(dòng)10dB左右;③對(duì)所在功能區(qū)，按1類標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)白天振動(dòng)超標(biāo)的地區(qū)采用軌道減振器扣件降低振動(dòng)、固體聲的影響;④兩線交叉地段的減振問題是各城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)之后帶來的新問題，為避免兩線間的相互振動(dòng)空腔放大作用，減小兩線間的振動(dòng)相互干擾，減少兩結(jié)構(gòu)之間的動(dòng)荷載傳遞，應(yīng)采取軌道減振器扣件減振。2.3全線減振措施①道岔采用可焊接的9號(hào)曲線型尖軌道岔，消除接頭;②對(duì)鋼軌頂面不平度進(jìn)行打磨，使軌面平順，輪軌接觸良好，以減少振動(dòng)和噪音;③小半徑曲線鋼軌側(cè)面涂油，不僅可減少鋼軌側(cè)面磨耗，也可減少由摩擦和不均勻磨耗引起的輪軌振動(dòng)與噪聲;④軌道施工時(shí)，嚴(yán)格控制施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)軌道進(jìn)行經(jīng)常性的養(yǎng)護(hù)維修，保持其良好狀態(tài)，保證列車運(yùn)行平穩(wěn)。蘇州軌道交通一號(hào)線設(shè)計(jì)采用軌道減振器扣件減振，可以使軌道交通沿線基本達(dá)到1類居民、文教區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。采用軌道減振器扣件減振的軌道長(zhǎng)度為單線13742m。對(duì)沿線有較高減振和特殊減振地段，分別采用了軌道減振器扣件和鋼彈簧浮置板道床減振。
3電磁輻射污染防治措施
①主變電站110kV高壓進(jìn)線采用地下電纜，考慮土壤及電纜自身絕緣的屏蔽作用，可有效防止高壓輸電線的電磁輻射影響;②變電站采用戶內(nèi)型，變電設(shè)備置于室內(nèi)，房屋建筑可以屏蔽一部分電磁輻射，避免陰雨天的高壓放電;③高架線路接觸網(wǎng)接頭盡量避免設(shè)置在居民住宅附近，以降低受電弓離線打火對(duì)居民電視收視效果的影響。
4綠化及景觀優(yōu)化設(shè)計(jì)
