5.2.1 轨道减振的机理
2025年10月13日
5.2.1 轨道减振的机理
地铁运行产生的振动与噪声主要来自列车的轮轨系统和动力系统。轮轨间的接触刚度很大,轮轨长期相互作用都会产生磨损,车轮可能出现失圆或者产生扁疤,钢轨则产生波浪形磨耗。地铁车辆运行中众多车轮与钢轨同时发生作用所产生的作用力,造成车辆与钢轨结构(包括钢轨、构件、道床等)上的振动(实测表明振源处振级可达103 d B),其中轮轨之间的横向缝隙以及轮对在轨道方向和水平不平顺的作用力下产生强迫的横向振动。在惯性力和悬挂力的作用下,轮对有保持其运动不改变方向的趋势,从而产生相对于轨道中心线的偏移运动。而竖向振动的产生则主要由轨道不平顺等随机性激励、车轮偏心等周期性激励、车轮与钢轨的碰撞等引起。
降低振源的振动强度即从轨道的钢轨、道床、扣件、垫层以及车辆结构等方面采取措施,减少振动向场地的传播。
(1)轨道采用重轨。重轨具有寿命长、稳定性好等特点。目前该技术已应用于上海地铁,地铁的振动较以往的钢轨轨道减小约10%。
(2)采用无缝线路。无缝线路可消除车轮对接头的撞击,降低振动强度。采用无缝线路,可比短轨减少噪声5~7 d B。
(3)定期打磨钢轨顶面并涂油,消除轨道不平顺,减小轨道摩擦。
(4)采用减振支座或振动控制装置对结构的振动进行抑制。
(5)采用整体道床。
(6)线路尽量不采用小半径曲线。
(7)采用适当的弹性扣件,增加整体道床的弹性。目前北京地铁使用DTⅠ型和DTⅤ型扣件。试验发现DTⅤ型扣件与DTⅠ型扣件相比可将振动降低5~8 dB。