張淑芳
摘要 地鐵工程建設(shè)中車(chē)輛段上蓋的工程建設(shè),其需要解決的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題就在于這部分建筑結(jié)構(gòu)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中由于振動(dòng)產(chǎn)生的噪音現(xiàn)象。振動(dòng)和噪音不僅會(huì)影響地鐵車(chē)輛運(yùn)行本身的穩(wěn)定性,其中也存在一定的安全隱患,地鐵的上蓋結(jié)構(gòu)在初期開(kāi)發(fā)階段,減振降噪是這部分工程建設(shè)需要解決的一項(xiàng)重點(diǎn)問(wèn)題。從具體解決問(wèn)題的角度分析,可知振動(dòng)和噪音可不同程度地對(duì)地鐵車(chē)輛的運(yùn)行造成不良的影響,故應(yīng)根據(jù)具體的影響情況和實(shí)際問(wèn)題,提出科學(xué)的減振降噪措施。
關(guān)鍵詞 地鐵車(chē)輛段;上蓋開(kāi)發(fā);減振降噪;應(yīng)用
引言:
減振降噪是地鐵車(chē)輛段的上蓋施工中需要解決的一個(gè)典型問(wèn)題,但從振動(dòng)和噪音本身的角度來(lái)說(shuō),由于其形成原因上的差異,所需要采取的相應(yīng)處理措施也是有差異的。
一、關(guān)于振動(dòng)和噪音的負(fù)面影響分析
振動(dòng)和噪音對(duì)于地鐵車(chē)輛段的上蓋開(kāi)發(fā)工程建設(shè)而言,屬于一種異常的情況。這種異常情況,會(huì)對(duì)車(chē)輛的正常運(yùn)行帶來(lái)一些影響。根據(jù)振動(dòng)和噪音的不同類(lèi)型,所產(chǎn)生的負(fù)面影響也存在差異,下文分別對(duì)其所產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。
(一)振動(dòng)的影響
按照振動(dòng)產(chǎn)生的不同強(qiáng)度,振動(dòng)也可以被細(xì)分為不同的類(lèi)型,對(duì)于強(qiáng)度較低的弱振而言,其主要的表現(xiàn)是引起周邊建筑物的振動(dòng),而對(duì)于列車(chē)本身而言,并不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響'列車(chē)結(jié)構(gòu)仍然能夠保持穩(wěn)定性[1]。從這種振動(dòng)對(duì)于建筑物的影響來(lái)說(shuō),其具有間歇性特征,且影響范圍和重點(diǎn)主要體現(xiàn)在舒適度上。對(duì)于地鐵上蓋工程的震動(dòng)來(lái)說(shuō),其震動(dòng)是通過(guò)道床、立柱這些實(shí)際物體為介質(zhì)進(jìn)行傳播的,且當(dāng)震動(dòng)頻率傳播到平臺(tái)結(jié)構(gòu)上后,會(huì)對(duì)列車(chē)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成一定的影響。比較典型的影響主要是車(chē)輛與軌道的摩擦中,輪軌如果出現(xiàn)平順度的問(wèn)題,則會(huì)引起軌道振動(dòng)。且這種振動(dòng)具有快速傳播的特性。當(dāng)這種振動(dòng)通過(guò)道床進(jìn)行傳播最終達(dá)到建筑物內(nèi)部時(shí),則會(huì)由于固體傳聲效應(yīng)發(fā)生二次振動(dòng),對(duì)建筑物內(nèi)部造成影響。從振動(dòng)產(chǎn)生影響和干擾的頻率上來(lái)說(shuō),通常情況下最低5Hz,最高50Hz??偟膩?lái)講,振動(dòng)所造成的影響,主要是針對(duì)建筑物和地鐵車(chē)輛結(jié)構(gòu)兩方面產(chǎn)生的影響。
(二)噪聲的影響
從噪聲產(chǎn)生的區(qū)域上分,其不同區(qū)域所產(chǎn)生的噪聲,與該區(qū)域的實(shí)際功能特點(diǎn)有一定的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō),噪聲可以分為由于檢修工作而引發(fā)的噪聲、由于設(shè)備維護(hù)而引發(fā)的噪聲以及由于試車(chē)引發(fā)的噪聲[2]。另外,二次結(jié)構(gòu)引發(fā)的噪聲也可以劃歸到這個(gè)噪聲范圍內(nèi),關(guān)于噪聲的影響,基于結(jié)構(gòu)振動(dòng)的角度來(lái)講,需要建立分析模型來(lái)進(jìn)行詳細(xì)分析.基于上蓋結(jié)構(gòu)的二次結(jié)構(gòu)屬性,其噪聲的產(chǎn)生也會(huì)根據(jù)不同的區(qū)域產(chǎn)生頻率上的差異。且有固定的噪聲強(qiáng)度范圍。
二、減振降噪的措施分析
通過(guò)上文對(duì)于振動(dòng)和噪聲所產(chǎn)生的不同類(lèi)型的影響分析,可知振動(dòng)和噪聲對(duì)于地鐵運(yùn)行的影響是具有一定的規(guī)律性的,且不同的噪聲區(qū)域以及振動(dòng)區(qū)域產(chǎn)生噪聲的引發(fā)因素也有所差異。下文重點(diǎn)針對(duì)地鐵上蓋開(kāi)發(fā)中的減振問(wèn)題提出具體的解決措施。
(一)嚴(yán)格按照相應(yīng)的地鐵建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工
在地鐵列車(chē)的施工建設(shè)中,上蓋結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)是具有非常具體的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)范的,即編號(hào)為GB50157-2013的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》而關(guān)于減振軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),則需要依據(jù)《項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)》來(lái)做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)[3]。在項(xiàng)目報(bào)告書(shū)中,對(duì)于減振降噪的位置區(qū)域和其所需要實(shí)施減振操作的等級(jí)都做了明確的規(guī)定,從軌道結(jié)構(gòu)的角度上分析,減振和降噪施工的開(kāi)展,需要在保證軌道強(qiáng)度、光滑程度以及穩(wěn)定性的前提下進(jìn)行。下文根據(jù)這幾個(gè)原則提出更為具體的減振降噪方法。
(二)對(duì)軌道表面進(jìn)行打磨操作
從原理和性質(zhì)的角度分析,鋼軌表面的粗糙程度會(huì)影響其正常運(yùn)行,并引起輪軌系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的干擾作用。當(dāng)干擾作用產(chǎn)生時(shí),則容易引發(fā)噪聲。因此,針對(duì)鋼軌本身進(jìn)行打磨操作是非常具體且有效的降噪減振方法。在實(shí)際的打磨操作中,施工人員需要注意采用科學(xué)的工具完成打磨操作,并注意打磨的光滑度控制。另外,打磨操作中的鋼軌表面后續(xù)處理也要同步落實(shí)到位。當(dāng)鋼軌表面的光滑度達(dá)到了一定的程度后,則振動(dòng)程度會(huì)大幅下降,是一種直接有效的減振方法。
(三)慎重選擇鋼軌原材料
從振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生的影響因素上來(lái)看,鋼軌結(jié)構(gòu)本身的原材料性能,也是影響振動(dòng)和噪聲情況的主要原因。因此,從原材料本身的角度人手,通過(guò)科學(xué)的原材料應(yīng)用達(dá)到減振降噪的作用,也是非常科學(xué)的。而在眾多的鋼軌類(lèi)型中,重型鋼軌是適合于地鐵車(chē)輛段上蓋開(kāi)發(fā)施工的一種典型鋼軌材料。其主要的優(yōu)勢(shì)在于,能夠?qū)︿撥壍拇瓜蛘駝?dòng)產(chǎn)生有效的抑制作用[4]。同時(shí),這種鋼軌的應(yīng)用壽命也相對(duì)較長(zhǎng),具有較高的穩(wěn)定性和抗振性。在應(yīng)用重型鋼軌的基礎(chǔ)上需要注意的問(wèn)題是,可以進(jìn)一步通過(guò)對(duì)鋼軌截面尺寸的控制,達(dá)到其整體高度的控制目的,從而實(shí)現(xiàn)鋼軌橫向振動(dòng)輻射減低的目標(biāo)。應(yīng)用這種方法進(jìn)行減振降噪的選擇,從本質(zhì)上是通過(guò)改變?cè)牧系男再|(zhì)而應(yīng)用的措施。
(四)科學(xué)選擇軌道墊板
軌道墊板是軌道施工中所必備的一種原材料。之所以需要應(yīng)用到墊板結(jié)構(gòu),是因?yàn)殇撥壍恼駝?dòng)傳播作用本身具有較高的自由度,這使得其可能產(chǎn)生的噪聲分貝也有所提升。而墊板結(jié)構(gòu),則是一種能夠?qū)崿F(xiàn)削弱耦合作用效果的結(jié)構(gòu),會(huì)使得軌枕可能產(chǎn)生的噪音強(qiáng)度有所降低。在應(yīng)用軌道墊板時(shí),還應(yīng)當(dāng)注意這種結(jié)構(gòu)的科學(xué)選擇,通常情況下,剛度指標(biāo)是選擇墊板的重要指標(biāo),并且在選擇時(shí),要注意保證軌枕的噪聲能夠與鋼軌的噪聲處在同一頻率范圍,從而通過(guò)兩者振動(dòng)頻率的同步性,達(dá)到減低噪聲,提升列車(chē)運(yùn)行穩(wěn)定性的效果。最后,由于從性質(zhì)上分析,軌道墊板屬于一種外加結(jié)構(gòu),因此在具體應(yīng)用之前,需要對(duì)軌道墊板與列車(chē)運(yùn)行應(yīng)用中的匹配性和效果進(jìn)行觀察和測(cè)試,在確保其振動(dòng)頻率達(dá)到既定的要求后,方可確認(rèn)選擇應(yīng)用。
(五)減振扣件的應(yīng)用
減振扣減和減震器是針對(duì)性消除振動(dòng)和噪音的一種外部的輔助設(shè)備類(lèi)型。從減震器扣件的性質(zhì)上來(lái)說(shuō),其具有一定的彈性。且從扣件的規(guī)格和形式上來(lái)說(shuō),也存在不同的類(lèi)型和形式。通常情況下,在地鐵車(chē)輛段上蓋開(kāi)發(fā)施工中,所應(yīng)用的減振扣件是三階減振的全面彈開(kāi)效果的扣件,結(jié)構(gòu)主要包括了承軌板、底座以及橡膠圈。通過(guò)對(duì)鋼軌底部和鋼軌之間的區(qū)域產(chǎn)生減振作用而達(dá)到減振降噪的效果。在實(shí)際安裝時(shí),技術(shù)人員需要根據(jù)振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生的區(qū)域,合理選擇扣件的安裝位置。下表1為具體減振降噪的措施項(xiàng)目一覽表。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之,對(duì)于地鐵列車(chē)的上蓋開(kāi)發(fā)建設(shè)來(lái)說(shuō),軌道運(yùn)行是產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)問(wèn)題的主要因素。在具體的開(kāi)發(fā)建設(shè)中,施工技術(shù)人員和管理人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合專(zhuān)業(yè)的計(jì)算分析方法,對(duì)于實(shí)際引發(fā)振動(dòng)和噪音的原因進(jìn)行充分的分析和研究,從而針對(duì)性的采取措施達(dá)到減振降噪的目的,為提升地鐵列車(chē)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全系數(shù)提供更高的保障。
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