高速是交通运输现代化的重要标志。高速铁路由于具有速度高、运能大、能耗低、污染轻、占地少和安全性好等诸多技术经济优势,受到了世界各国的普遍重视。但随着列车运行速度的提高,列车噪音污染也急剧增加。所以高速列车的噪音问题是我国发展高速铁路中亟待研究的课题之一。
高速铁路的噪声分析主要来源于轮/轨辐射、集电系统的高速接触摩擦、结构辐射及气动噪声。在对声源的认识上,公认轮/轨噪声是第一位的,列车的横剖面噪声辐射呈偶极声源的特点。目前各国都建立了自己的传播计算模式,建立的模式内容主要有:声源、地面吸收、障碍、风和温度梯度,以及植被影响等,要准确估计这几个因素是非常复杂的。
高速铁路噪音和振动治理主要可采取以下七项措施:
(1)隔音墙
普遍采用的隔音墙是倒L型。由于墙的隔音效果遵从“质量定律" ,因此要求墙体有一定的质量密度,应使用标号较高的混凝土,或质量较大的砖结构和木结构,当然也可用钢板结构,从最经济的角度来说,也可用土墙,但不能忽视耐久性和审美效果。此外要绝对禁止可透视墙体的缝隙,避免“声桥"出现,为了避免墙体将大部分声能反射出去,必要时还应在墙内侧铺设吸声材料,如矿渣棉、多子L砖等。在近城区的高架桥上也应采用这种措施。
(2)全封闭隔音罩
全封闭隔音罩相当于一个人工隧道,既要有较好的隔声效果,又要有较好的内部吸声能力以降低车内隔音,其框架应是钢结构桁架。其外表面可以是混凝土预制板或钢板,也可是其他复合材料如高强度玻璃钢等,但必须保证没有孑L和缝,内表面可以是金属阳极氧化微孑L板加玻璃棉或穿孑L、穿缝板加矿渣棉,要注意内表面应有较长的使用寿命。
(3)轨道下铺设橡胶隔振垫
通常做法是在道床上道碴下铺设19mm的弹性体,也可在轨枕下铺设弹性块。此措施可有效地减小铁路向两侧的振动传递,因之减少结构的声辐射,其有效范围一般在31.5 Hz和63 Hz两个倍频程段。国外的经验表明,在新线建设中,将这一因素考虑进去所增加的成本是相当低的。
(4)沿线少数民房的隔音改建
主要是对门窗进行隔音处理,改单层窗为隔音窗,加强整体密封性能,换用较大质量的门板,在改建中,有可能要更换整个窗框、门框,两层窗玻璃的厚度不能一样,中间要留一定的间隙。
(5)居民拆迁
需要为拆迁居民提供新的住房并赔偿一定损失。要注意新线建设初期到竣工期间,尽可能避免在沿线新盖住宅。
(6)隧道内的隔音治理
高速列车在隧道中运行时,形成非常强烈的混响场,如果不采取吸声措施,将会恶化车内声环境,影响车内舒适性。因此必须对道路和隧道内壁采取吸声处理,一般可用多孑生材料铺设隧道内部,如多孔砖或多孔板加纤维质填料。国外试验过使用特殊道碴,如石英道碴,以增强道床的吸声能力,此外还可考虑在隧道中使用轨道下铺设橡胶隔振垫的措施。
(7)接触网的低隔音设计
集电系统的噪声仅次于轮轨隔音,占总隔音的31%左右,除了对受流系统采取低隔音、流线型设计等措施外,接触网的悬挂应使用复合悬链式结构。根据我国的国情,噪音治理措施应结合线路的影响范围,主要针对城区和郊区以及个别敏感点进行。重庆隔音窗
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