刘天羽
摘 要:在对地铁车辆段下盖影响振动静音噪声控制的基本特点进行理论总结和对下盖开发的振动静音噪声控制技术现状进行分析的基础上,系统分析了下盖综合噪声控制的工作流程和实施方法。包括地铁工程服务条件和特点需求影响因素的梳理与应用分析、振动静音噪声控制技术标准化的选择与应用确认、振动静音噪声控制影响因素的分析与应用预测、综合减振降噪技术方案的具体确定与实施、振动静音噪声控制技术措施应用效果图的实测与应用评价等。最后,分别提出了下盖研究各个阶段需要深入研究的主要内容。包括振动静音噪声源的强度、振动静音噪声控制的技术指标、不同综合减振降噪系统的技术控制措施在地铁车辆段不同静音功能使用区域的应用效果。
关键词:地铁;车辆段;上盖开发;振动;噪声
地铁车辆段上盖的开发和振动噪声的综合治理是近年来我国地铁建设过程中的一个新课题。振动和噪声的影响和控制已在各地车辆段上盖的开发计划中考虑。北京、上海、武汉、广州、深圳、杭州、宁波、佛山等地已开展或计划开展一些试验、测试和研究,开展车辆段上盖振动噪声控制,包括振源强度和传播规律的调查与仿真分析、振动噪声标准研究、减振降噪措施的研究与应用等。但由于车辆段振动噪声影响的复杂性,现阶段大多数项目仍局限于采取定性的振动噪声控制措施,对于这些措施的充分必要性,仍没有更全面、系统的理论或经验数据支持。车辆段占地面积大,其上盖开发通常为包含各种建筑类型和功能的综合体:诸如住宅、医院、学校、写字楼、酒店、娱乐、购物等。不同使用功能建筑物的体量、下部基础、结构形式、使用时段、敏感对象及振动噪声控制指标与限值标准等均不尽相同。此外,上盖开发相对于周边同类开发的价值定位也是重要的考量因素。具体到特定的车辆段,不同功能区域与上盖开发建筑物之间的基础、平面及高程等的相对关系通常各有不同,使得一个功能区域产生的振动噪声可能影响到多个上盖开发建筑物,而一个建筑物可能受到来自多种不同线路、多种振动噪声源在相同时段或不同时段的影响,使得振动噪声影响分析、预测及判断变得更加复杂。
一、振动和噪声影响的特点
车辆段车检线通常分为车检专用线、咽喉区和车检库区内外线、试运行专用线、车检停车线、车检仓储线等。对轨道平面纵向曲线、列车线路运行量和速度、时段和频率、轨道线路整体曲线结构的判断,可能会对它们产生不同程度的影响。线路两侧的振动、噪声、影响等级、频谱、影响程度特征及不同影响程度在不同运行时段也有不同的频谱影响程度特征及影响差异。与位于正线,两侧的其他列车线路相比车辆段两侧列车线路的振动及其影响时区两侧线路的噪声源和频域类型主要涉及车辆类型多、分布覆盖面广、早上晚车起点出发的车辆和早上晚到的车辆, 晚间晚点车辆接收的列车等线路,以及正线上盖单排大型铁路机动车辆在高速运行时通过两侧线路的噪声影响小、持续时间长、频域更宽。
二、振动和噪声影响分析
车辆段上盖开发中的振动和噪声综合控制,不仅仅是定性地采取一些技术措施来降低振动和噪声那么简单,而是应该作为一个复杂的系统工程来对待,周全应该从各个方面来考虑。具体到某车辆段上盖开发中的振动和噪声控制,主要过程包括以下六个步骤:整理分析工程条件和特点的要求;噪声标准及确认;噪声影响分析和预测;综合减震降噪方案的确定;详细方案设计、分期实施和调整;实施效果的测试和评估。
三、综合减振降噪方案的确定与实施
综合减振降噪解决方案的具体确定和实施主要涉及专业技术和质量管理两个技术方面,主要按照以下基本原则组织实施。
3.1整体布局优化
车辆段附近对振动、声音、噪声控制性能要求较高的大型建筑场地应尽可能布置在振动、声音、噪声源相对较小的中段,对车辆附近振动、声音、噪声控制性能要求相对较低的大型建筑场地应布置在车辆振动、声音、噪声源相对较大的中段。因此,例如,大型房屋、医院、学校、酒店等场所都布置在咽喉区地区停车场系列检查仓库和试车道最后一段等线路附近。大型商业、办公场所将布置在车辆靠近停车出入口的中间区域、试车道线沿线中间区域、试验库内管外线,中段附近咽喉区域或振动、声音、噪声较大的建筑车库外线中段附近上部区域,试车道线沿线中段可设置为公共停车场或公共绿地。
3.2分阶段实施
车辆段及其附属上部结构平台开发建设项目的基本建设通常分为四个主要阶段:包括土建主体结构的建筑基础和上部结构车站平台的路基基础;上部站台浇筑施工;铺轨;平台上建设基础设施等。相应的减振降噪综合技术控制措施可分为几个主要阶段之一同时实施。在用于降低轨道振动和上下噪声的各类综合噪声相关技术的主要控制措施中,有的与其他大型土木工程上部结构高层建筑铺轨基础或土木工程车站结构铺轨基础建设项目同时实施,有的与其他土木工程上部结构铁路站台结构建筑基础建设项目同时实施,有的单项工程同时实施。此外,车辆段建设项目振动噪声产生后降噪的技术可预测性复杂,预测性噪声研究往往存在一定的噪声技术处理偏差。因此,在一些大型车辆段建设项目中,不宜作为大批量投产后同步追加实施的主要控制措施,应酌情作为主要技术控制措施,在项目投产规模前确实需要实施同步追加实施。对于一些在项目投入规模运行后,根据实际运行情况仍需同步增加的二级控制措施,可酌情增加或作为其他主要輔助性技术控制措施等。并应预留同步实施前的准备条件。
四、结论
车辆段噪声功能复杂的区域较多,车辆段内列车运行区间速度、行车时间、线路及轨道主体结构等复杂工况下的使用条件复杂。因此,车辆段上下覆盖列车发展相关的振动系统噪声技术控制不能局限于企业采取各种噪声技术控制措施,企业应首先组织对相关振动系统噪声控制规则和适用的噪声控制技术标准进行各种系统研究。在此基础上,开展各种综合性、多区域、多阶段的控制技术和实施管理,对措施进行方案设计研究和系统设计。在实施管理过程中以及列车运行最终完成后,工程师还应进行全面的技术测试和数据分析,以评估相关振动系统噪声控制管理措施的技术实施管理效果。
参考文献:
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