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关于城市地铁轨道结构减振原则的一些思考 王博? 封昌玉? 岳渠德? (1浙江天铁实业股份有限公司，浙江台州317200 2 青岛理工大学，青岛266033) 摘要：本文叙述了我国地铁的减振轨道结构，分析了目前地铁减振出现的新情况，进而提出了关于城市地铁轨道减振原则的思考和讨论，建议加强理论和实际相结合、重新思考减振原则、刚度质量和阻尼全面综合减振、明确管理归属、规范管理、公正评估等。 关键词：地铁，减振轨道，固有频率 一、问题的提出 随着我国地铁线路开通里程的增加，地铁轨道结构的减振降噪越来越重要。业主的投诉，生活质量的提高，使噪声这个技术问题逐渐转化为民生问题，甚至政治问题，倍受社会关注。为此近年来在北京、上海、广州、深圳、南京等城市地铁采用了各种减振轨道和措施，减振级别逐步提高，且制定了一些标准[][]。 然而，在我国城市地铁轨道减振取得很大成绩和成果的同时，接踵而来的是波磨出现、车内噪声加大等问题。如北京地铁多条减振区段线路较早出现了钢轨波浪磨耗，有的地段还很严重，打磨后很快又出现。近一个多世纪以来，铁路系统中钢轨的短波磨耗始终是个尚未解决的难题，钢轨波磨不仅造成噪声的污染，而且还增加养护维修费用。 由此引人深思：（1）减振效果dB数字是否越大越好？（2）地铁轨道开始采用减振措施后，对结构噪声有意义振动和车内噪声同时降低，若采取进一步减振措施，振动诚然会进一步减轻，但滚动噪声和车内噪声会进一步减轻吗？会不会不但不减小，反而增大？等等诸如此类的一系列疑问悠然而生。这提示我们对地铁轨道结构的减振原则重新思考。 二、城市地铁轨道结构减振简介 目前城市地铁减振分级主要分为初级减振、中级减振、高级减振和特殊减振[]。初级减振的减振效果为5～10dB，主要通过减振扣件来实现，如各种减振扣件和科隆蛋扣件等；中级减振的减振效果为10～15dB，其减振轨道结构主要有先锋扣件、弹性轨枕、弹性支承块和梯形轨枕轨道；高级减振的减振效果为15～20dB，其结构主要是浮置板轨道，包括橡胶浮置板轨道和钢弹簧浮置板轨道，橡胶浮置板轨道根据减振目标的要求分为面支承、线支承和点支承，按弹性支承的特点也称为面弹性、线弹性和点弹性；特殊减振要求减振效果大于20 dB，一般是采取综合减振措施方可达到，如在减振效果较好的浮置板轨道的基础上，采用高弹性轨下垫板、轨腰使用减振隔噪器等。城市高架桥除了减振外还采取隔噪措施，如隔音墙等，但不能完全隔噪。由于造价等原因，地铁一般地段采用初级和中级减振。重要减振地段目前效果较好的是浮置板轨道结构。因为这一结构同时采用了质量减振和刚度减振，轨下质量增加3、4倍，刚度减小10—20倍，使板和钢轨增大了位移到3、4毫米，将相当的轮轨振动能量装换为浮置板的动能和势能，从而得到减振目的。 三、城市地铁轨道结构减振的新情况 随着城市地铁减振轨道结构的大量铺设和运营，出现了一些新的问题，如大量的较早的钢轨波浪磨耗的出现，地铁车站和车内噪声的增大等。这些问题似乎与某些减振轨道和措施有关联，似乎与过大垂向位移、过小的横向刚度、过大的轨道位移有关。这就使得城市地铁轨道结构减振发生了或正在发生新的动向，如如何控制波磨、控制横向刚度、控制垂向位移、控制车内和站内噪声、轮轨滚动噪声的抑制等。 对于钢轨波浪磨耗，很多城市立专项进行了研究[]。如北京地铁相关单位组成了课题组进行了试验、理论和仿真研究，发现波磨与某些减振轨道和措施有关，尤其是与剪切型减振扣件有关，并且研究了波磨与振动频率、振动模态、曲线半径等的关系。 四、对城市地铁轨道结构减振原则的思考和讨论 综上所述，对城市地铁轨道结构减振原则提出如下思考和讨论。 （1）不宜单纯的追求减振效果，应因地制宜，全面考虑 铁路轨道结构总体要求是质量均衡、弹性连续、结构等强、合理匹配、因地制宜。质量均衡是指轨道沿纵向和垂向的质量要均衡配置；弹性连续是指轨道的弹性等参数要连续不可突变，以防止动力不平顺等缺陷；结构等强是指轨道各部件受力均匀，使用寿命尽量相近，强度发挥到最大；合理匹配就要求各部位各参数合理匹配，协调一致，共同受力；因地制宜是按地铁实际地质环境等的不同，采用不同的减振结构和措施，如地铁内地下水的情况，是砂土层还是岩层，是否有有害气体等。 比如橡胶浮置板轨道的隔离式橡胶垫不但可减振，又可隔离有害气体，防水防潮防锈，保证旅客不受有害气体侵袭，延长轨道结构部件尤其是钢构件的使用寿命。现在评价一种减振结构产品，一般只是检测其降低了多少dB，作为减振效果比较，没有考虑减振区段和比较（非减振）区段的地质状况的区别，也没有考虑不同产品区段的地质情况区别，更没有考虑该减振产品的其他作用。比如砂土层区段和岩层区段的地铁轨道减振结构，岩层区段的对应地面的减振效果可能就好，砂土层区段的减振效果就可能差，因为砂土