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城市轨道交通轨道结构噪声分析与减振降噪措施

江波

(中铁十一局集团第三工程有限公司，湖北十堰442000)

摘要：通过对城市轨道交通轨道结构噪声来源的分析，提出从轨道结构方面采取的减振降噪措施。
关键词：城市轨道交通轨道结构振动噪声减振降噪
中圈分类号：U211．3文献标识码：B文章编号：1003．1995(2004)，02．0062．04

随着部分城市轨道交通线路的开通运营，沿线部部分：轮轨噪声、集电噪声、车厢的空气动力噪声和桥
分地段的噪声超标问题引起了社会的广泛关注。控制梁结构的二次振动噪声。随着列车运行速度的变化，
振动与噪声，除采取行政管理手段对城市轨道交通进轨道交通的主噪声源也随之变化。轨道交通的噪声源
行合理规划外，还需对轨道结构、机车车辆采取减振、图如图1所示。我国城市轨道交通列车运行速度一般
消音、隔音等技术手段，最大限度地减少轨道交通产生在60～80km／h，故相应的主噪声源为轮轨噪声，有效
的振动与噪声对人体造成的损害。分析轮轨噪声产生的机理是找到城市轨道交通减振降
轨道结构既是城市轨道交通的振源，也是振动传噪的关键。
播途径中的重要环节。本文从分析城市轨道交通的振城市轨道交通轨道结构的轮轨噪声的振动来源于
动与噪声来源人手，从轨道结构方面采取一些措施，以轨道的不平顺。
达到减振降噪的目的。钢轨与运行中的列车车轮相互作用，激起钢轨和
轨下基础的振动，钢轨就向外辐射噪声，振动随轨下基
1城市轨道交通轨道结构噪声来源分析
础向周围传递，或引起振动，或造成结构的“二次噪
大量研究结果表明，列车引起的噪声可分为四个声”

厂I滚动噪声I
l轮轨系统噪声{—-卜_II冲击噪声I
LI尖叫噪声I

1一厂I牵引设备噪声f广I发电机f
～动力系统噪声l_一L=I辅二二二二二二=l=二二
—助设备噪声f—卜IIL压缩机I
二：二：：二J
LI通风、空调I
l结构系统噪声l——l桥梁结构振动的“二次噪声”I

为列车运行速度

图1轨道交通噪声源图

(1)常用钢轨接头螺栓与钢轨冻结接头螺栓扭矩建议在辙叉前后趾及部分长轨条与缓冲轨连接接
系数比为1．431．71，表明冻结接头螺栓扭矩转换为头，采用特制复合夹板M27、10．9S级螺栓冻结接头，其
螺栓张力的效率提高43％～71％。余部分可采用M24、10．9S级螺栓双头夹板(经打磨处
(2)螺栓的直径由声24mm增加到声27／Illn，且夹板理)的冻结接头。
截面刚度增加1．4倍，因此可较大提高扭矩及螺栓的注：本项试验及论文撰写曾得到铁道科学研究院卢耀荣研究员的
张力，从而降低了夹板的弯曲应力。帮助
(3)胶层的粘接，增加了摩擦系数，提高了接头夹
改回日期：2003—11—18
板与钢轨连接的整体性，减小了夹板自由弯曲长度，也
(责任审编白敏华)
达到了增加接头阻力、延长疲劳寿命的效果。

一62一铁道建筑2004年第2期

轮轨噪声主要有三种类型：尖叫噪声、冲击噪声、击力，减少了脉冲型的激扰源，从而减少了振动与噪
和滚动噪声。尖叫噪声主要是当列车通过小半径曲线声。无缝线路较普通线路可降低噪声10dB。
时，由于车轮受转向架约束，不能正切钢轨运行，即车3．2钢轨方面减振降噪措施
轮不能处于曲线的径向位置，车轮在钢轨上向前滚动3．2．1打磨钢轨，使轮轨表面平滑
时同时沿轨面横向滑动，产生轮轨接触面的粘着和空由于噪声和振动在500～2500Hz频率范围内线
转，引起车轮共振，产生强的窄频带尖叫声；冲击噪声性相关，且钢轨在此范围内是主要的辐射体，因此抑制
是列车车辆通过轨缝、道岔或车轮踏面擦伤、剥离等轮钢轨振动，减小钢轨的振动加速度和频率可有效地对
轨表面的不连续性而引起的垂直激励产生非线性的振线路进行减振降噪。而钢轨顶面的粗糙度是轮轨系统
动并辐射噪声。滚动(轰鸣)噪声是由于列车运行时，相互激扰，引起钢轨振动，产生滚动(轰鸣)噪声的主要
由钢轨表面粗糙、凸凹不平，钢轨表面伤痕、马鞍形磨因素。降低钢轨表面的粗糙度最直接的方法便是对钢
耗及轮轨尺寸偏差等引起车轮和钢轨相互振动，并通轨进行打磨，使轮轨接触面平滑。试验表明：使用16
过轨道结构传递辐射噪声。砂轮可实现平均表面粗糙度Ra=8．3btm，与新钢轨的
表面粗糙度(Ra=25．0btm)相比，更光滑。在整个线
2城市轨道交通噪声的评价与标准路铺设完毕后，用轨道打磨列车对整条线路进行打磨
可降低滚动噪声级超过5dB。
目前，我国城市轨道交通噪声的评价指标和标准3．2．2采用重型钢轨
限制值尚未确定。1982年，我国颁布的《城市区域环重型钢轨在受列车冲击时振动相对较小，随着钢
境噪音标准》(GB3096-82)中规定：道路交通噪声的评轨重量的增加，钢轨的垂向刚度增大，因而采用重型钢
价指标采用等效声级