淺談地鐵軌道減振技術的應用

馬杰

摘要：隨著城市人口的不斷增長，以及人均經濟水平的不斷提高。交通工具的更新換代，城市的不斷改進，城市各種交通工具的數量與日俱增，而致使有害因素不斷增加，在城市的不斷發展的同時，相應的隱患問題也不斷被暴露出來。汽車數量的增多，導致城市尾氣排放水平一直居高不下，對城市環境造成的污染問題不容忽視。如何將污染水平降到最低，如何將能量的消耗降到最低，優選方案就是應用城市軌道交通。城市軌道交通地點的選擇也是令人棘手的問題，既要修建在人口最為密集的地方，又要充分減少噪音的產生。下面筆者將就地鐵軌道減振技術做詳細分析。

關鍵詞：地鐵軌道;減震技術;實地考察

為了方便城市交通，推進城市進一步發展，加快城市運轉速度，城市便捷交通工具運營而生。地鐵，從根本上解決了城市人口通行不便的問題，以確保城市居民更高效地投入到工作當中去。地鐵的優勢在于，發車時間快，承載數量多，發車周期短，比城市公交更便捷，更快速的優勢迅速躋身于交通工具之首。在地鐵這個交通工具正式投入各大城市使用時，在使用的過程中也相應產生了一些安全隱患。主要體現在設計方面的不足，軌道的初步設計還不足以滿足充分吸收震蕩的效果。

一、地鐵振動的產生

地鐵振動是在很多因素相互作用而產生的，簡而言之，就是在高速狀態下，一靜一動兩個物體之間的沖撞所產生的。地鐵在軌道上以最高速度行駛時，從而產生的車輪與軌道的雙重震蕩力。再者，地鐵在高速運行的過程中，在高速轉動下，幾乎在同一時間與鋼軌發生接觸，從而致使整體鐵軌以及整體地鐵發生雙向作用力，而產生雙重振動，經實地測量，發現以最高時速運行的地鐵，與軌道產生的振動的最高振級可達103分貝。在修建的的過程中，由于某些相關因素的影響，不可避免地在修建的過程中會在鐵軌的結合處預留一些縫隙，所以另一個振動產生的原因就是鐵軌自身的作用力，即在地鐵運行的作用下，軌道自身的沖撞而產生的振動。還有一些不利因素也會導致振動的產生，在修建的過程中，由于地質因素，或者工人因素造成鐵軌凹凸不平，或者在地鐵在長期運行過程中，與鐵軌不斷摩擦而發生磨損，在這種不利因素下，更可能造成振動的發生[1]。

二、減震的措施

（一）減震多方面因素的影響

減震是一項巨大的工程，不僅要考慮到施工環境的影響，工人因素，地理位置，地質因素多方面的影響。在地鐵高速運轉時，彎道的設計，鐵軌因磨損的凹凸程度，有時甚至要經過坡道，這種因不可抗力導致的振動可以在其他方面加以改進。在振動的過程中會產生噪聲，噪聲分貝大于120分貝時，會嚴重影響到人們的日常睡眠以及情緒。飛機場通常建立在遠離人群的地方就是如此，但是，由于地鐵的使用頻率較高，它的設計就是為了便民，必須修建在人多且密集的地方，減震降噪顯得尤為重要。鐵軌在設計中的分層如圖一所示。

（二）鐵軌的減震措施

包括三方面，對原有車輛進行改裝，進一步修進車輛的緩沖裝置，以及采取懸吊方式來降低原始振動頻率。通過這三方面技術的改進，極大程度地降低了地鐵在高速行駛過程中的振動頻率。除了最基本的降低振動頻率的措施外，在地鐵改進技術上也應考慮其他方面，最重要的一點是滿足乘客的需求，如對所乘坐的地鐵的安全性的需求，以及對乘坐的舒適度的需求，還有對所乘坐地鐵的穩定性的需求。任何交通工具都必須具備穩定性這一性能，穩定性是對交通工具最基本的需求，穩定性相應地決定了交通工具的舒適性能[2]。

（三）實地考察

列車在通過軌道時，由于告高速轉動力和汽車本身的重力，從而造成了鐵軌的振動。因此，列車在高架線路上行駛時，應盡可能減少自身負重，一方面減輕高架橋的振動，另一方面減輕了一小部分的振動的產生。如果在鐵軌上應用樁基基礎結構，能極大程度減少地鐵的振動。因此，在高架橋上盡可能多地采用樁基基礎結構，圖二是樁基基礎結構圖，就可以降低振動的頻率。通過實地考察可以發現，在鐵軌投入使用后，或多或少都會因雨水的侵蝕以及列車的行駛而造成磨損。磨損的發生不可避免，軌道材質的選擇極為關鍵。材料的選擇決定著使用的時間，同時工人的技術方面也同樣不可忽略，好的有一定工齡的建筑工人，會應用經驗修建平整的軌道，減少材料的消耗，一方面降低成本，另一方面提高器材的使用時間。

（四）選擇減震材料

減少車輛在運行過程中對軌道產生的正向作用力，在減輕正向作用力的同時，也不能忽略了對軌道平滑程度地要求，要求在一方面達到完美的同時，也不能忽略了另一方面的要求。為了減少因高速運行而產生的振動，不應從地鐵本身上著手，而應從軌道上著手。要求在修建過程中，購買高質量，抗彎能力強，耐高溫，耐磨損，的零件，既提升了軌道的使用壽命又加強了軌道的抗磨損能力。經實地考察證明，高質量零件的選擇也能降低地鐵在運行的過程中產生的振動。充分利用軌道縫隙，以及各零件之間的縫隙應用吸收震蕩的材料，如各彈性材料，以充分吸收多余振蕩，以吸收振動在鐵軌之間的傳遞。

三、結束語

為了方便城市交通，城市鐵軌的應用方便了人們的出行，減輕了交通淤堵，減少了城市居民小車的運用頻率，也減少了對環境的污染。但地鐵在使用過程中也存在著相應方面的隱患，振動的產生也是存在的隱患之一。地鐵振動不僅對乘客造成不舒適，而且也會對建筑在周圍的商店，電線桿等的建筑以及居民的家用電器造成影響。由于地鐵振動存在多方面的影響，因此要想減震從多方面入手也顯得極為困難，隨著城市居民生活質量的提高，減震技術也要相應加強。

參考文獻：

[1]高世兵.鋼彈簧浮置板減振軌道在城市地鐵中的應用[J].鐵道工程學報，2017，25（3）：88-91.

[2]孫繼東，徐鵬飛.淺析現代軌道交通減振降噪技術的應用[J].中國科技博覽，2016（10）：301-301.

（作者單位：蘇州市軌道交通集團有限公司運營分公司）