轨道减振器与弹性支承块或浮置板组合的应用
城市轨道交通高等减振类型的浅析
城市轨道交通高等减振类型的浅析作者：祁正海来源：《中国新技术新产品》2014年第14期摘要：随着我国经济的发展，越来越多的人涌入大城市，这就对城市的公共交通提出了严峻的考验，现在，很多城市都将兴建地铁作为解决城市交通困难的解决措施，在地铁的建设过程中，由于需要穿越人口密集的区域，而列车行驶时产生的振动和噪声严重影响人们的正常生活及工作。
因此，如何做好降低城市轨道交通产生的噪声是一直困扰着地铁建设的难题，下文将就如何做好城市轨道交通减震降噪进行介绍。
关键词：轨道交通；减振中图分类号：U231 文献标识码：A随着城乡一体化进程的加快，城市规模不断扩大，城市人口日益激增，城市机动车拥有数量迅速增长，导致污染和能耗问题以及城市道路的拥堵问题成为制约城市交通发展的症结。
而城市轨道交通以低污染、低能耗、大容量及安全、准点、快速的优点成为解决城市交通问题的首选方案。
目前全国有28座城市在修建地铁，中国城市进入了“地铁时代”。
但是，城市交通轨道尤其是地铁轨道，不可避免的穿越人口密集区和重要的建筑屋下，列车行驶时产生的振动和噪声严重影响人们的正常生活及工作。
交通引起的振动、噪音已经被列为世界七大环境公害之一，因此设法降低城市轨道振动及噪音，良好完善地与自然和生活环境协调，成为人们普遍关注的问题，因此对轨道的减振降噪性能提出了更高的要求。
地铁线路产生的振动和噪音主要来自车辆和轮轨作用，对于车辆产生的噪音，可通过改善车辆的结构，提高车辆的防振性能得以改善，都在不同程度上减少了振动和噪音。
除此之外还应在轨道结构上采取必要的措施。
目前根据振动减振情况及地铁设计规范有关规定的不同，分为一般减振、中等减振、高等减振及特殊减振四种级别。
其中高等减振措施适用于地下线线路穿越居民住宅密集区、地面及高架线临近或穿越交通干线两侧、综合类、工业、商业区，随着人们生活质量的提高，对居住环境的提高，此类减振措施范围最大，成为地铁中使用量最大的减振类型。
轨道交橡胶减振材料及制品的应用
轨道交橡胶减振材料及制品的应用轨道交通系统是现代城市公共交通的重要组成部分，随着城市化进程的加速，轨道交通系统的建设愈加迫切。
然而，轨道交通系统在使用过程中会受到各种力的振动，这不仅会给乘客带来不适，还会对铁路线路和列车车辆等设备造成严重的损坏和退化。
为了降低轨道交通系统在运行过程中的振动影响，提高运营效率和安全性，轨道交橡胶减振材料及制品被广泛应用。
1.轨道橡胶板轨道橡胶板是一种轨道交橡胶减振材料，它具有弹性变形和高抗冲击性能，是减少噪音和对建筑物产生的震动效果最为显著的材料之一。
在轨道交通线路建设中，轨道橡胶板被广泛应用于轨道底座、轨道等处减振，以提高城市轨道交通系统的运行效率和安全性。
2.轨枕垫轨道交橡胶减振材料中的轨枕垫是一种塑料材料，它可以吸收由于列车经过轨道而产生的振动能量。
轨枕垫的设计是为了平衡轨道的振动和行车运动的力量，尽可能减少对列车车身和运行设备的损害，保证轨道建筑的稳定性和耐用性，提高轨道交通系统的安全性和密集化运输能力。
3.轨道橡胶垫轨道交橡胶垫是一种强韧耐用的材料，常被用于轨道车辆的减震和隔音。
使用橡胶垫可以有效地减小车辆经过时产生的震动和噪音，提高列车车辆的舒适度和人们的使用体验。
轨道橡胶垫还可以防止车轮和轨道之间的滚动摩擦，从而减少能耗和车辆的磨损。
4.轨道加强橡胶垫板轨道加强橡胶垫板是常用的轨道交橡胶减振材料之一，它由高弹性橡胶制成，具有优异的耐磨性、弹性响应性和耐老化性。
轨道加强橡胶垫板适用于各种轨道交通系统，包括地铁、高铁、有轨电车和轻轨等，可有效减少行车时的振动和噪音，提高乘客的使用体验和列车车辆的运行效率。
总之，轨道交橡胶减振材料及制品是提高城市轨道交通系统运行效率和安全性的重要手段之一，它们能够有效减少列车运行时的噪音和振动，降低设备损坏率，延长设备使用寿命，提高乘客的使用体验，保证城市轨道交通系统的正常运行和稳定性，有着广泛的应用前景和市场空间。
广州地铁轨道减振技术运用情况分析
广州地铁轨道减振技术运用情况分析摘要：广州轨道减振降噪技术应用概况，轨道减振降噪技术在广州地铁应用情况及分析。
高等减振方案的应用情况, 中等减振方案比较, 轨道减振降噪产品考虑因素。
关键词：减振降噪；应用情况；优缺点；中图分类号：x731文献标识码：a一、前言城市轨道交通的特点就是运用于城市，一般穿越城市中心区域，该区域通常是居民住宅、办公机构集中的区域，其震动影响不可忽视。
振动对环境的影响是多方面的，其中包括对人体的影响，对工作效率的影响，对周边建筑物的影响及对室内高精密仪器、设备的影响等。
直接影响人们的生产生活，因此如何将振动和噪声控制在最低限度内，成为城市轨道交通一门重要学科。
二、广州轨道减振降噪技术应用概况广州地铁减振降噪技术措施的应用相对来说是比较多样化，建设时期根据环评要求和线路走向，采取了相应的减振降噪技术措施。
目前在广州地铁线路采用的减振降噪技术措施主要有轨道减振器扣件、gj-ⅲ型轨道减振扣件、弹性短轨枕、橡胶浮置板道床、vanguard扣件、梯形轨道、钢弹簧浮置板道床。
三、轨道减振降噪技术在广州地铁应用情况及分析（一）中等减振方案的应用情况1.弹性短轨枕道床结构形式与短枕式整体道床相同，只是为了减振，在短轨枕四周及底部包上橡胶套及枕下大胶垫。
枕下大胶垫采用三元乙丙（epdm）橡胶加工成封闭的蜂窝结构，即微孔发泡胶垫板，其最大优点是残余变形小，动弹性损失少，能最大限度提供系统所需要的弹性。
其垂向支承刚度约20kn/mm，在一定程度上比其他扣件减震增大了参振质量，减振效果较好。
经设计院应用测试，可减少6～10db，在200hz以上频段减振效果明显优于其他减振扣件。
短轨枕及胶套可批量生产，相对制造较低。
但是，这种结构存在抗灰尘、水污染能力差，失效后维修困难等缺点。
弹性短轨枕道床主要应用于二、三、八号线，其中三号线应用长度达43.446km。
随着弹性短轨枕的投入运营约8年之后，弹性短轨枕出现几个明显的问题：一是钢轨起拱、轨枕空吊；二是弹性短轨枕与胶套之间松动磨损出现间隙，轨距保持能力差；三是橡胶包套易进水，微孔发泡胶垫板压缩变形，刚度增大减振性能下降。
城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工法(2)
城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工法城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工法一、前言随着城市轨道交通的发展，轨道道床的减振性能成为了一个关键问题。
城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工法是一种提高轨道道床减振效果的先进施工技术。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
二、工法特点城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工法的特点主要体现在以下几个方面：1. 减振效果显著：通过采用钢弹簧浮置板结构，能够有效吸收轨道交通产生的振动和噪声，提高乘客的舒适度和周围环境的安静度。
2. 结构简单：工法采用模块化设计，施工方便，能够快速组装。
3. 质量可控：工法采用预制构件制作，通过严格的质量控制，能够确保施工的质量达到设计要求。
4. 维护方便：道床材料可重复使用，方便维护和更换。
三、适应范围城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工法适用于城市轨道交通建设中的地面段、高架段和地下段的道床构造。
无论是新建还是改造工程，该工法都能够有效应用。
四、工艺原理城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工法通过将弹簧系统与道床连接，实现道床的浮动并减振。
具体的工艺原理是：钢弹簧浮置板作为载荷承受体，能够对载荷进行弹性变形，从而吸收振动能量。
弹簧与道床之间通过阻尼机构连接，能够控制振动传递的速度和幅度。
五、施工工艺城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工艺主要分为以下几个阶段：1. 基础施工：包括基础的规划、挖掘和填充等工作。
2. 钢弹簧浮置板制作和安装：通过预制钢弹簧浮置板，并按照设计要求进行安装。
3. 弹簧系统安装：将钢弹簧浮置板与路基连接，并安装阻尼机构。
4. 道床铺设：在钢弹簧浮置板上铺设道床材料，并进行固定和调整。
5. 检测与验收：对施工质量进行检测，并进行验收。
六、劳动组织城市轨道钢弹簧浮置板减振道床施工工法中的劳动组织主要包括项目负责人、施工队伍、专业施工人员和技术监督人员等。
地铁减振降噪论文(精)
地铁轨道减震降噪原理与措施1、基本原理1 减小激振能级。
减少车辆对轨道的运动力是重要的, 而保持轨头平面的光滑又是减少轨道振能的根本条件。
2 减少因激振动力引起的振动级。
为了减少轨道振动加速度级和振动速度级, 增大作为振源对象的轨道个部件振动体得质量或抗弯刚性是控制轨道振动的关键。
3 减小传递力的振幅级。
在轨道组成部件之间设置弹性支撑材料, 以期减低轨道支承刚度,隔断减振的传递。
2、轨道减振的基本措施1减振降噪型钢轨扣件的选择钢轨扣件由扣压件、轨下垫层和联结螺栓组成。
为了保持轨道结构的稳定性以及可维修养护性、减振等要求 , 钢轨扣件应具有一定的扣压力、必要的弹性和相应的可调能力。
主要扣件有 WJ -2 型、DT Ⅲ型及 WJ -4 型扣件及 Cologne -Egg 弹性扣件(在减振要求较高地段采用的轨道减振器扣件。
该扣件的承轨板与底座之间用减振橡胶硫化粘贴在一起 , 利用橡胶圈的剪切变形获得较低竖向刚度 , 较 DTI 型扣件的振动传递减少 15~30 dB , 较 DT Ⅲ型扣件减少 10 ~20 dB 。
2无碴轨道结构的噪声特点与设计原则有碴轨道的道碴提供了很好的弹性 , 对减振降噪有利。
但有碴轨道在列车荷载作用下会发生几何形位的变化 , 需进行经常性的养护。
轨道交通线路如采用有碴轨道 , 在运营时间内对其进行养护维修几乎不可能 , 而夜间的养护维修作业在安全、质量和设备要求上提出了更为苛刻的要求 ; 此外 , 高架桥上采用道碴道床增加了桥梁的自重 , 增加投资 , 且道床的清筛粉尘也对城市环境造成污染。
因此 , 与有碴轨道相比 , 无碴轨道具有稳定性、平顺性、刚度均匀性好、维修工作量少、简洁易清洗等显著优点。
日本、德国等国家已把它作为高速铁路和城市轨道交通的主要轨道结构型式加以发展和应用。
3轨道减振器与弹性支承块或浮置板组合的应用对于几十赫兹到几百赫兹频率范围的中、低频振动 , 应用轨道减振器、弹性支承块轨枕和浮置板可以得到比较好的减振降噪效果。
浮置板轨道结构在轨道交通减振降噪上的实际应用
中国科技期刊数据库 工业C2015年19期 285浮置板轨道结构在轨道交通减振降噪上的实际应用赵培峰中铁三局集团线桥工程有限公司, 河北 燕郊 065201摘要：浮置板轨道隔振措施在国外有几十年的历史,得到广泛的应用,并在近几年成功应用于我国的城市轨道交通系统。
近几年来,城市轨道交通的振动噪声问题引起了人们越来越多的关注。
我国城市轨道交通进入建设高潮阶段,城市轨道交通在带来极大的便利的同时,也不可避免的产生了振动和噪声问题。
关键词：浮置板轨道；城市轨道交通；减振降噪技术 中图分类号：U239.5 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)19-0285-011 浮置板轨道应用现状浮置板轨道又称质量弹簧系统。
这种轨道是在轨道上部建筑和基础之间插人一个固有频率很低的线性谐振器,防止由钢轨传来的振动透人基础。
浮置板轨道的减振效果最好,一般达到15一16dB,适用于减振要求很高的地段,如文教类区域、医院、高档物业及旅馆等场所。
浮置板轨道最早在德国使用。
1968年至1970年,联邦德国工业技术大学Eiesnmnan 教授设计了两种浮置板轨道别别用于苏黎世电车轨迹及慕尼黑和法兰克福的地下铁道。
20世纪70年代,华盛顿地铁率先在美国研制出对地铁列车运转发生的低频地上振动进行衰减的浮置板轨迹,20世纪80年代前期思考了板下支座的修理和替换后规划出第二代浮置板。
香港地铁的机场快线也采用了浮置板轨道,我国大陆在广州市地铁1号线首次使用，地铁2号线延续和发展了1号线的浮置板，属国内首次使用.59m 长的承轨台式(大板)浮置板技术先进。
2 浮置板轨道结构的种类 2.1 钢弹簧浮置板轨道由于钢弹簧浮置板的固有频率很低,所以隔振效率很高。
钢弹簧支撑浮置板由螺旋钢弹簧和粘滞阻尼组成,有内置式、侧置式和适用于桥梁建筑隔振的支座式3种系列，在所有的隔振方法中,钢弹簧浮置板轨道隔振效果最好,钢弹簧浮置板隔振系统的固有频率约5～7 Hz,隔振效果为25～40 dB,可有效地减振、消除固体声。
现代轨道交通用弹性元件的开发与应用
现代轨道交通用弹性元件的开发与应用 *杨 军 陈忠海（株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南 株洲，412007）摘要：介绍了现代轨道交通中几种减振降噪弹性元件和关键技术的持续改进工作。
关键词：轨道交通，弹性元件，减振，降噪The development and application of elastomeric components on modernrailway transportationAbstract: Some products in modern railway transportation for antivibration and noise and improvement of key technology of elastomeric components were introduced in this paper.0 概述随着我国铁路运输朝着高速、重载方向快速发展，机车车辆的振动和噪声问题越来越突出，目前国内采取的对策是：（1） 改刚性齿轮驱动为弹性驱动，改刚性悬挂为弹性悬挂，增加弹性定位系统， 采用全悬挂，以改善高速通过性能、减少结构疲劳；（2） 优化走行系统弹性参数配置，提高“蛇行运动临界速度” ；，保证平衡性能指标；（3） 加大悬挂系统“静挠度”和“当量吊杆长度”（4） 在保证机车车辆运行平稳的前提下，实现转向架最大限度的轻量化，尤其要，缓和轮轨冲击，以降低铁路的建设维护保养费用。
尽可能降低“簧下质量”为此要大量应用高品质减振弹性元件来有效减少轮轨作用力和改善系统走行性能。
株洲时代新材料科技股份有限公司（以下简称时代新材）伴随着中国列车提速的发展而发展，根据用户要求，不断研究和开发新型橡胶弹性元件。
目前公司所生产的弹性元件不仅在国内机车车辆中拥有最大的市场占有率，而且产品远销欧美等发达国家。
1 现有的弹性元件产品时代新材所生产的橡胶弹性元件广泛应用于机车、客车、货车、线路以及各类工程机械 装置上，主要起悬挂、牵引、隔振、缓冲的作用，共有500多个品种。
轨道减振技术应用和发展
橡胶浮置板 １ ． ２ ｎ ｌ 一 ６ ． ０ ｍ 预制浮置板 纵 向浮置式 纵梁弹性 轨道 支承 重量轻
、
ｌ Ｏ １ ０
一
广州
—
１ ５
日本、 中国
上海、 北京 、 深圳 广 州
、
钢弹 簧 浮置板
现场浇筑 ， 可１ ０ ｍ 以上
２ ０— ３ ０
寿命 长等特点 ， 是替代木质枕木 和混凝土枕木 的理 想制 品。
聚酯发 泡合 成轨枕生产采用拉挤成 型工艺 ， 使玻纤增 强 聚氨 酯制 品可以连续 化生 产。这种 轨枕用于含 道岔 、 短轨枕 的直结 轨
道 和桥梁轨 枕极 为有 利。
结构特点
橡胶包套块 下弹性垫板
支座材 料
三元乙丙 橡胶微孔垫板
性 体可用 标 准 的热塑性 手 段加 工 ， 不需 橡胶 加工 过程 的硫 化 工
序， 边角料可 以多次 回收利用 ， 节省 资源保 护环境 。
４ 轨 道减 振材 料应 用发展
国内外轨道结构橡胶 弹性元件 ， 目前 主要表现 在弹性 时效上 现代轨道交通要求 铁路 轨道结 构具备 较 高刚性 、 稳 定性 、 合 国内轨道结构 橡胶 弹性元 件弹 性时 效性能 差 ， 即材 料老 理弹性值 ， 实 现高质量 、 少 维修 。这无 疑对 高新材 料在 现代 轨 道 的差别 ， 化性能不理想 。针对现代轨道结构橡胶 弹性元件材 料要求 以“ 高 工程 中的应用提 出了更 高的要求 ， 迫切要求 研发 能适应 高 速 、 城
橡胶支座 橡胶支座 或弹性体材料 钢弹簧支座
隔振效果／ ｄ Ｂ
１ ０
—
应用情况
上海、 北 京、 广州 深圳等
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轨道减振器与弹性支承块或浮置板组合的应用
对于几十赫兹到几百赫兹频率范围的中、低频振动, 应用轨道减振器、弹性支承块轨枕和浮置板可以得到比较好的减振降噪效果。
弹性支承块和浮置板可以隔离振动向道床和路基的传递, 从而起到减振降噪的作用。
而轨道减振器或高弹性钢轨扣件除了有隔振作用外, 还可以在一定频率范围内降低轮轨间动荷载。
随之而来的问题是, 在应用弹性支承块或浮置板的同时, 采用高弹性扣件或轨道减振器会不会降低它们原有的隔振性能？研究通过建立轨道结构的频域计算模型和车辆-轨道系统相对位移激励模型, 提出了评价轨道结构隔振效果的标准，仿真计算分析垫片/轨道减振器-弹性支承块/浮置板轨道结构的隔振性能, 以及相对位移激励下轮轨间动载荷和传递给基础的力。
结果表明,与垫片-弹性支承块/浮置板轨道组合相比, 轨道减振器-弹性支承
块/浮置板轨道组合可以在中频范围大大减少轮轨动态作用力, 并且在中、高频段具有更好的隔振性能。
因此轨道减振器完全可以与弹性支承块和浮置板组合应用, 达到比较理想的减振、隔振和降噪效果。
不足之处是，弹性支承块和浮置板轨道结构在低于系统固有频率约1.4 倍的频段没有隔振效果。
下面介绍一种最常用的弹性支承块和浮置板组合
(1)LVT 的结构
LVT 结构由弹性支承块、道床板和混凝土底座及配套扣件构成。
弹性支承块由橡胶靴套包裹的钢筋混凝土支承块以及块下大橡胶垫板组成。
橡胶靴套与块下大橡胶垫板与轨下垫板的弹性匹配目标是使得无碴轨道的总体刚度与传统有碴轨道的刚度相接近。
支承块承轨部分设轨底坡。
由于调整钢轨高度的需要,扣件为弹性分开式,支承块与铁垫板的联结通过预埋绝缘套管及螺栓实现;道床板由就地灌注的填充混凝土和槽形板组成的道床将弹性支承块嵌固在其中。
每7～8 个支承间距作为一个板长单元。
道床表面设人字坡,以利排水。
在隧道内,混凝土道床可直接与隧底仰拱填充混凝土联结。
而在高架结构上,考虑列车制动和温度力等作用,加设了混凝土底座。
为此,需解决底座与桥面的联结以及底座与道床的联结等问题。
为了提供混凝土道床的可修复性,在底座表层设置隔离层。
在曲线地
段,外轨超高的设置是在混凝土底座内完成。
高架桥上的弹性支承块式轨道结构见图如下：
高架桥上LVT 结构图
LVT 结构的垂向弹性由轨下和块下双层弹性橡胶垫板提供,最大程度地模拟了传统弹性点支承碎石道床的结构和受荷响应特性,并使得轨道纵向弹性点支承刚度趋于一致。
通过双层弹性垫板刚度的合理选择,可使轨道的组合刚度接近有碴轨道的刚度。
支承块外设橡胶靴套提供了轨道的纵、横向弹性变形,使这种轨道结构在承载能力和振动能量吸收诸方面更接近坚实均匀基础上的碎石道床轨道,以适应低振动、低噪音的要求。
双层弹性垫板的轨道振动特性可使轨道的几何形位在长时间内保持稳定。
LVT 的结构简单,施工相对容易。
其支承块为钢筋混凝土结构,可在工厂预制,现场只需将钢轨、扣件、靴套及垫板的支承块加以组装,经准确定位后,就地灌注道床混凝土即可成型。
LVT 结构的缺点是中初期投资较大,且橡胶易老化,运营一定时间后必须更换。
（补充：
美国Sonneville 公司的LVT 结构(橡胶靴套专套) 英吉利海底隧道的LVT 结构 )
（2) 螺旋弹簧浮置板轨道
德国GERB 公司研制了螺旋弹簧的浮置板轨道,如下图所示。
螺旋弹簧的浮置板轨道
采用螺旋弹簧支承的浮置板道床,其固有频率很低,只有4～8 Hz , 因此该轨道结构的减振效果要比橡胶垫浮置板轨道好。
螺旋弹簧几乎没有阻尼作用,但浮置板较重(每延米5 t 以上),列车通过时引起的浮置板的振动加速度较小。
因此,浮置板支承阻尼作用对路基的影响较小。
如要利用阻尼减小浮置板的振动,可安装与螺旋弹簧并联的粘滞阻尼器,则浮置板的减振效果更好。
采用螺旋弹簧的浮置板道床具有以下特点: ① 浮置板与隧道底板间只需极小的空隙(约10 mm) ; ② 浮置板的钢筋混凝土可以现场浇注; ③ 借助简易工具便可抬起浮置板或调整浮置板高度; ④ 从浮置板表面可随时更换弹簧; ⑤ 从浮置板表面可随时检修或校正线路不平顺; ⑥ 通过调整高速螺旋弹簧高度,可消除线路沉降引起的不平顺; ⑦ 通过对弹簧表面特殊处理及弹簧强度储备,弹簧的使用寿命可很长;
⑧ 没有橡胶老化问题; ⑨ 浮置板可做得很长(40 m , 甚至60 m) ,减少联接,降低成本。
（补充：
浮置板轨道结构示意图浮置板有碴轨道结构）。