佛山城市轨道交通2号线一期工程车辆段减振降噪措施的探讨

2022-09-10

1 工程概况:

佛山城市轨道交通2号线一期工程连接佛山中心城区与区域铁路客运枢纽广州南站, 西起佛山市南庄镇, 向东连接广州南站, 线路全场32.4km, 设17座车站。本线采用6辆编组B型车, 最高设计速度为100km/h, 设湖涌停车场及林岳车辆段。目前该工程土建结构已开工建设, 计划与2019年低试运行。湖涌停车场和林岳车辆段均高架在地面上, 首层为开发物业停车场, 二层为地铁车辆段或停车场。

林岳车辆段位于佛山市南海区林岳村, 林岳大道以南, 广珠西线高速以东地块, 占地面积约29.6万m2。位于林岳车辆段北侧的林岳西站为高架车站, 是二号线与南海新交通的交汇站。林岳车辆段TOD开发计容面积185万m2, 上盖计容面积60万m2。上盖设100m高层住宅群、两所学校及一所幼儿园。

2 车辆段线路轨道及运行特点

(1) 线路类型多

(2) 道岔多:47组 (车辆段2个咽喉区)

(3) 曲线多、半径小 (出入线及库外线道岔导曲线及岔后附带曲线)

(4) 钢轨接头多 (库外线咽喉区位置)

(5) 空车低速 (除试车线)

(6) 发车时间早、晚收车时间晚, 影响时段主要为早晚

3 停车场、车辆段振动噪声主要来源

(1) 机车车辆动力系统

(2) 车辆与轨道结构动态相互作用

(3) 道岔“有害空间”及钢轨接头振动放大及撞击噪声

(4) 小半径曲线摩擦啸叫声 (4k-6k Hz)

(5) 其它:设备运转;鸣笛、制动等

4 根据轨道振动噪声的特点所采取的减振降噪措施

根据我国环境保护的“预防为主、防治结合、综合治理”的基本原则以及“社会效益、经济效益、环境效益相统一”的基本战略方针, 同时结合本工程沿线人口稠密、土地资源宝贵的现实情况, 本着“治污先治本”的指导思想。通过对线路特征及声源进行总体分析, 根据停车场和车辆段轨道自身结构特点及噪声的特性, 结合国内外相关工程经验和广泛调研提出减振降噪措施及管理措施。

4.1 从振动及噪声源头控制

车辆轮轨接触摩擦是产生振动和噪音的主要源头, 如何处理好轮轨关系是解决振动噪声的关键。

(1) 、从车辆的角度处理

1) 检查车辆轮对, 车辆轮对车轮是否圆顺, 有没有磨损变形。

2) 建议在轮对与转向架、转向架与列车车体加设减振措施。吸收转换一部分由于轮轨摩擦振动产生向上传播的能量。

3) 由于咽喉区上盖设置了幼儿园和学校, 建议运行车辆在途径咽喉区时限速行驶, 早上出车和晚上收车建议车速10—15km/h, 早高峰和晚高峰加车时限速5km/h。在途径咽喉区道岔有害空间不可避免的情况下, 限速行驶, 减小轮轨冲击产生的振动和噪音。

(2) 、从地铁轨道设计的角度处理

1) 选用一些减振性能优益、经济合理的轨道减振设备, 吸收并转换大部分由于轮轨摩擦振动产生向下传播的能量。

按减振效果不同, 可分为中等减振、高等减振、特殊减振

2) 库内区采用无缝线路设计, 库外区道岔之间的联络线采用无缝设计, 尽量减少咽喉区的轨缝, 在无法避免的轨缝位置采用轨道减振夹板减小有害空间产生的振动噪声。

3) 库外区道岔及岔后附带小半径曲线设置钢轨涂油器, 减少钢轨内工作面和轮对轮缘的摩擦系数;岔后附带小半径曲线轨距可加宽5—15mm, 加大了钢轨内工作面和轮对轮缘的间隙;通过钢轨涂油、轨距加宽、减振夹板, 降低轮轨摩擦产生的啸叫声和轮轨有害空间产生的振动。

4) 全线采用CPⅢ轨道测量, 减少线路不平顺所产生的轮轨冲击振动和噪声。

(3) 、从轨道施工的角度处理

严格按照轨道施工规范和设计图纸施工, 轨道施工过程中采用CPⅢ轨道测量减少施工误差, 保证线路的平顺性和曲线的圆顺性, 精调道岔的几何尺寸并满足设计要求, 减少线路不平顺所产生的轮轨冲击振动和噪声。

4.2 从振动噪声传播途径控制

(1) 、从土建结构的角度处理

佛山地铁2号线的车辆段均设置在2层结构架空层上, TOD物业开发是位于车辆段的上盖和周边;土建结构控制是控制振动噪音传播途径的关键点, 由于列车在建筑结构上部运行也会产生二次结构低频噪声。

1) 、TOD上盖物业开发的主体结构要求落地, 并与车辆段的主体结构之间设结构伸缩缝, 这样使轮轨摩擦产生的振动能量通过车辆段的梁板柱传播到地面土壤, 再从地面土壤传播到上盖物业开发的柱体, 增加了传播途径, 能量在传播过程中会有一部分被地面吸收转换, 能量传播到盖上物业住宅时已经减少;能量的传播途径越长, 能量被吸收的越多;车辆段的周边的建筑一样原理, 规划设计时尽量远离振动源, 增加传播途径。具体减振数据还需要数字建模模拟的理论值和建成后现场实地测量数据对比。

2) 、在停车场和车辆段四周建议增设吸音声屏障, 隔断或加大了噪音的传播途径并吸收一部分噪音, 由于增加了噪音的传播途径, 所以, 减少噪音的最终的影响值。

4.3 从受振动噪声影响的建筑物的接收保护控制

现阶段受振动噪声影响建筑物的减振降噪措施比较少, 而且工程造价相对比较高, 主要是以建筑物的隔音窗、浮置地板、建筑外墙隔振垫和吸声板等设施, 采用这几种措施, 被动的吸收来自地铁车辆轮轨摩擦振动能量和结构二次噪声的能量。

5 停车场、车辆段轨道减振降噪措施的总结

车辆段主体结构与上部物业开发的主体结构伸缩缝是比较重要的减振措施, 土建结构是主要的传播途径, 是后期无法切断振动能量并无法弥补的;轨道选用合适的减振结构对控制工程投资和提高物业开发环境的舒适度有着重要作用。

所以, 先期TOD规划设计, 要求上盖物业主体结构和停车场、车辆段的主体结构分开是非常必要的。

结束语:

综上所述, 减振降噪是一个涉及多学科多专业的综合性问题, 不能单方面就能把问题解决;本文对地铁停车场、车辆段运行对上盖物业开发的影响进行了分析探讨, 文中涉及不同专业, 提出了一些解决减振降噪问题的方法和措施。

摘要：根据我国环境保护的“预防为主、防治结合、综合治理”的基本原则以及“社会效益、经济效益、环境效益相统一”的基本战略方针, 同时结合本工程沿线人口稠密、土地资源宝贵的现实情况, 本着“治污先治本”的指导思想。通过对线路特征及声源进行总体分析, 根据车辆段轨道自身结构特点及噪声的特性, 结合国内外相关工程经验和广泛调研提出减振降噪措施及管理措施

关键词：轨道减振降噪措施,上盖物业开发,环境保护,探讨