2023年《安全技术》之城市轨道交通安全噪声的分析.docx

关于城市轨道交通平安噪声的分析 随着上海市轨道交通明珠线建设的开展，人们对城市上空开行轨道交通车辆提出了各种各样的疑问。总结起来主要有两个问题，即景观和噪声污染。 对于景观问题，应该说在上海内环线与南北高架道路通车后，人们对于架设在空中的高架道路已开始适应。何况上海建设轨道交通的原那么是轨道交通线路进入城市中心区即钻人地下o’如地铁2号线在市区范围内的静安寺和龙东路之间的线路均为地铁线路’高架轨道只建于中心区外和连接市区与卫星城镇的准城市地区。因此，高架轨道对于城市景观的影响是不大的，况且明珠线结构梁的宽度仅为高架道路的1／2—1／3，因而从建筑的角度出发，处理也是比较容易的。 本文就城市轨道交通噪声的有关问题进行一些探讨。 1.上海轨道交通的振动噪声研究 对于轨道交通的噪声问题，上海市领导是很重视的。早在上海地铁1号线开通以前，就曾组织市政工程研究所、同济大学声学研究所、上海铁道大学等有关单位，在上海、北京、天津和深圳等地，对于轨道交通(干线铁路)、高架道路交通引起的噪声污染进行现场测试、分析和研究。对于上海地铁1号线通车后可能引起的建筑振动问题，上海地铁公司和上海铁道大学’也曾在地铁漕溪路车站等地进行过实测。上海地铁属于浅埋施工的线路，为了解决地铁运营带来的振动问题，上海地铁公司和上海铁道大学一直在进行轨下防振胶垫的研究。 2.人均噪声的概念 文汇报曾发表了铁道部副总工程师周期民谈轨道交通问题的专访。专访中他提出了一个“人均噪声〞的概念。快速轨道客运系统运力大，如日本东京的山手线每天运送(300—400)万名旅客。对于如此大规模的运输量，人均噪声非常有限；如果没有这样一条高架铁路，就需要公共汽车来运输，它所产生的“分散型噪声〞的总量要远远大于高架轨道所产生的噪声。 “人均噪声〞的概念从宏观的角度阐述了轨道交通的噪声问题。这个概念很容易理解：轨道交通具有大容量、快速的特点，一列地铁列车可以运送2022名乘客；如果这2022名乘客改乘小汽车，两个人乘一辆，那么需1000辆。而一列地铁车辆产生的噪声比1000辆小汽车产生的噪声要小得多。3“集中噪声〞的概念 高架道路的汽车通行是连续的，昼夜不断的，所引起的噪声属于“分散型噪声〞。这种噪声取决于汽车本身的内在质量以及汽车与道路的接触等因素：与汽车内燃发动机噪声有关；与汽车轮胎磨损状态、充气压力有关；也与汽车的载重及运行速度有关；还与道路路面质量有关。可见“分散型噪声〞所涉及的因素很多，而且很难予以全面解决。如在巴黎的环城高速线路上，为了改善轮胎与路面接触的噪声，所有路面全部改铺防噪黑色路面，投资是相当大的。 轨道交通的通行那么是间隙的。上海地铁 l号线目前列车的间隔时间为6min，一般为早晨5：00至夜里11：00行驶，所引起的噪声污染属于“集中型噪声〞。其噪声源主要来源于车辆电动机系统及车辆与轨道组成的振动体系，相对而言整治就比较容易。上海地铁1号线的车辆编组为动车、挂车相间，所用直流电机的噪声较内燃机噪声小得多。因此由城市轨道车辆发出的噪声，在一定距离范围之外能够减少到环保要求的数值。 4.对轨道交通的认识 4．1与干线铁路噪声的比较 到目前为止，我国还没有严格意义上的轻轨高架线路。很多人想当然地把轨道交通与干线铁路上蒸汽机车拉着货车经过钢轨接头处所产生的噪声联系起来。应该说这是不同范畴中的问题。我国铁路车辆的轴重一般为210kN，而轨道交通车辆那么轻得多；新型有轨电车轴重仅70kN；轻轨车辆轴重为100kN。即使上海地铁1号线的车辆轴重也只有160kN。干线铁路的车辆特别是货车的减振和悬挂系统是比较简单或粗糙的，无法与现代城市轨道交通车辆相比。目前大铁路的轨道结构也改善不少，主要干线都铺设了无缝线路。使用于城市轨道交通的轨道结构标准那么更高一些，全线通长铺设无缝线路，除设有车辆段的站区外，几乎没有道岔，由此车轮通过接头处的冲击噪声、振动也不复存在。 上海目前使用的轨道车辆均来自对环境要求很高的兴旺国家。这些车辆科技含量很高，采用了空气弹簧等先进的悬挂系统。国外有些车辆为了进一步减少噪声，把轮轨系统直接冲击的质量减小，采用了弹性车轮或降噪车轮。这些车辆采用的技术将确保产生的噪声尽可能的小。在法国巴黎，6号地铁的高架线路通过了豪华的第六区；在加拿大的温哥华，轨道交通车辆直接驶入大厦。可见其噪声的控制到达了很高的水平。 4．2轮轨系统的防噪措施 在钢轨与轨枕之间以及轨枕与道床之间增加弹性垫层，在轨腰处涂上防噪层，都可以有效地减少噪声。巴黎7号线、13号线地铁在巴士底狱的新歌剧院下通过，歌剧院方面认为地铁车辆的噪声和振动对剧场的演出有影响，为此巴黎地铁公司对。此进行了研究、试验，并会同歌剧院、巴黎声学研究所共同进行了现场测试。试验证明在枕木底部加了一层橡胶垫后情况得到了改善。 上海铁道大学与上海铁路局早在1980年就在莘庄沪杭线与沪闵道口处，进行过这类的试验。上海地铁公司也一直在进行这方面的试验与研究。当然，如何把目前研究的成果应用于高架轨道交通，以及这些成果究竟能否到达预期效果，还有待实践的检验，还要进行更深人的研究与试验。 轮轨之间的接触刚度是很大的。轮和轨长期相互作用都会产生磨耗，轮子可能失圆或产生扁疤，钢轨可能会产生波浪型磨耗。状态不良的轮轨相互作用会使振动加剧、噪声加大。特别是钢轨外表波长为3—5cm的短波浪型磨耗，车辆通过时产生的噪声特别大，在铁路上称为噪声钢轨。由于现代轨道交通的维护设备优良，给防噪防振提供了先决条件。当然，维修保养还要跟上，如车轮要定期链修，使用一定年限后钢轨外表要打磨，以保证轮轨接触面的良好状态等等。采用了这些措施后，城市轨道交通的噪声控制一定能得以实现。 4．3绿化对防噪的作用 国外对于绿化可以有效地减少噪声污染进行了深入的研究，并得到了可喜的成果。高架轨道交通上如何进行绿化，组成绿色“声屏障〞，是一个新课题。根据规划，上海将建设数条轻轨线路，如能在这方面做一些研究工作，就能到达既抑制噪声，又美化城市的效果。 4．4关于空气污染 在讨论城市轨道交通噪声的同时，还应该看到，轨道交通车辆使用的能源是电，而这种能源是不会产生空气污染的。在我们的城市空气质量日益恶化的时候，采用不产生空气污染的能源是至关重要。据报道，世界各大汽车厂商都把研究重点放在电动汽车上，但至今汽车的主要能源依然是汽油。成千上万的机动车辆不断产生严重污染环境的废气，这也是世界各大城市竞相采用轨道交通工具的原因之一。