【正文】 軌道減振降噪措施及鋪設地段 1. 沿線振動和噪聲主要敏感點 根據(jù)環(huán)評報告和沿線調研，沿線振動敏感點主要有：長潭王、櫟社新村、雅渡新村、寧波外事學校、榮安實驗中學、京華苑、寧興小區(qū)、中共圖 全天候 道床吸音板 21 寧波市委黨校、富邦大酒店、寶記巷、大慶新村、孔浦董家、人民小區(qū)； 文物古建筑敏感點主要有吳氏支祠（寧波棋院）、林宅、鎮(zhèn)明小區(qū)、盛氏花廳、郡廟、中共寧波地委舊址、軍分區(qū)古建筑、晚清古建筑群等建筑； 噪聲敏感點主要位于高架線路，尤其是線路穿越高校園區(qū)段?？紤] 高架地段對噪音超標量為 10dBA以上的地段，除 根據(jù)環(huán)評要求 采用聲屏障以外，根據(jù)噪聲超標要求，采用全天候 道床吸音板降噪措施。行駛速度越高，噪聲越高，阻尼鋼軌的降噪效果越好，最高減噪效果可達 12～ 27dBA。另外，由于列車振動能量被高阻尼材料有效吸收，也提高了車輪和軌道使用壽命。 車輪和鋼軌都是低阻尼結構，極易產(chǎn)生振動和噪聲。道床吸音板也適用于地下線，尤其是車 站 、區(qū)間小半徑 等降噪要求較高的地段。 目前較常用的高等降噪軌道結構主要有高性能道床吸音板、阻尼鋼軌。城市軌道交通系統(tǒng)產(chǎn)生 的噪聲主要來自軌行系統(tǒng)、列車牽引系統(tǒng)、輔助設備和高架橋梁結構的輻射噪聲及列車運行時空氣動力噪聲等。鋼彈簧疲勞壽命長，可達 50年以上，減振 性能持久穩(wěn)定，容易更換，是隔振系統(tǒng)中技術先進、成熟的設備，沒有橡膠墊老化問題，鋼彈簧使用壽命很長，國內多個城市的軌道交通工程均采用了這種減振措施，目前已形成較完整的施工及維修方案，如若損壞，更換也較方便，利用專用工具 2 個人就可以完成，不會影響軌道交通正常運營，可維修性強。主要措施有 高 檔鋼彈簧浮置板 整體 道床 。 穩(wěn)定性較差，運營期間易引起波磨；使用壽命較短。 造價較低。 綜上所述，從全壽命周期成本、減振能力、使用壽命、優(yōu)缺點等多方面考慮，推薦高等減振地段采用中檔鋼彈簧浮置板。 使用壽命約為 15 年。 該扣件 垂向靜剛度低（ 更低）， 較一般彈條扣件減振效果 達15dB，但造價較高 ，目前國內在廣州地鐵已有應 用 ，適用于高等減振要求地段，尤其適用于既有線路改造地段。 梯形軌枕主要適用于高架線和車站內，也可應用于地下線。 梯形軌枕是縱向軌枕的一種 ， 可 提高荷重分散能力， 并 補充鋼軌本身的剛性和質量。 18 目前中檔鋼彈簧浮置板在上海、深圳、廣州、杭州等城市軌道交通工程中應用非常廣泛。 (1) 中檔鋼彈簧浮置板 該 道床屬于“質量 － 彈簧”體系，采用固體阻尼，其固有頻率介于 7～10Hz，減振效果可達 12～ 20dB。 橡膠道床墊 缺點較多，目前在國內剛開始應用，尚需積累工程經(jīng)驗。 該 道床墊 的主要缺點是： 在 30hz~250hz 范圍 內的減振效果 較好 ，但在人體較易感覺之頻率范圍 530hz 范圍內 及 250Hz 以上 ， 振動 放大 較明顯 ；寧波 地質條件較差， 工后 不均勻沉降 較大 ，橡膠 道床墊與 道床底部 或 基礎底部 易 脫離，影響行車安全 ；橡膠墊底部排水需設排水溝，增大了軌道結構高度；鋪設完成后無法檢查更換。 廣州、成都、深圳等部分線路已設計，但尚未經(jīng)過通車運營實踐的檢驗，無成 熟使用的經(jīng)驗。更換時由于鎖定穩(wěn)固，現(xiàn)場拆換中間墊板費工費時。 缺點 ① 扣件為鐵墊板與橡膠硫化整體結構， 失效 時須全套更換整個減振器，代價較大。 使用期內免維護。 基于底板型扣件系統(tǒng)，并通過設計雙層非線性彈性墊板以降低系統(tǒng)剛度和提高結構阻尼來控制二次噪聲與振動。更換時由于鎖定穩(wěn)固，現(xiàn)場拆換中間墊板費工費時。垂直剛度 9～ 13kN/mm，扣件高度為 58mm。 另外當橡膠制造工藝不良時易造成橡膠圈脫落而失效。與普通彈性扣件相比，減振效果為 12～ 15dB。 扣件為彈性分開式，無擋肩，其承軌板利用橡膠的剪切變形取得較高的彈性。目前上海、北京、深圳等地鐵工程 鋪設了該種扣件。采用獨特的材料配方，使扣件具有更高的電絕緣性能和抗腐蝕性能。 其工程 造價 較低 。 1. 一般地段軌道結構（振動超標≤ 3dB） 一般減振要求地段除采用常規(guī)減振降噪措施以外，主要 措施為 高彈性減振墊板或 LORD 扣件。根據(jù)振動理論，輪軌之間的振動噪聲與軌道各部件的質量、剛度以及結構阻尼密切相關。 (5) 嚴格控制軌道設備如扣件、道岔等制造公差，為鋪設高質量的軌道系統(tǒng)打下基礎。 (2) 正線鋪設跨區(qū)間無縫線路，道岔內鋼軌接頭、道岔與兩端無縫線路采用焊接或凍結，交叉渡線菱形部分的鋼軌接頭采用凍接，消除因鋼軌接頭產(chǎn)生的振動和噪聲?！董h(huán)境影響報告書》經(jīng)國家有關部門審批后，作為軌道減振和降噪設計的主要依據(jù)； ② 以 國家環(huán)保有關標準規(guī)定（見表 及表 ）為基本依據(jù)， 根據(jù)環(huán)評報告預測的振動和噪聲值 ，確定 其 超標值； 15 城市區(qū)域環(huán)境振動標準（ dB） 表 適 用地帶范圍 晝 間 夜 間 特殊住宅區(qū) 65 65 居民、文教區(qū) 70 67 混合區(qū)、商業(yè)中心區(qū) 75 72 工業(yè)集中區(qū) 75 72 交通干線道路兩側 75 72 鐵路干線兩側 80 80 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準（ dB） 表 區(qū)域類別 晝 間 夜 間 1 類 (居民、文教區(qū) ) 55 45 2 類 (居住、商業(yè)、工業(yè)混合區(qū) ) 70 67 3 類 (工業(yè)區(qū) ) 75 72 4 類 (交通干線道路兩側 ) 75 72 ③ 根據(jù)環(huán)評對沿線環(huán)境的評估，采取分級減振降 噪措施，做到因地制宜，經(jīng)濟合理； ④ 開發(fā)情況、工后差異沉降較大的敏感地段等，業(yè)主及相關方面的要求和意見等； ⑤ 減振降噪型軌道結構應具有穩(wěn)定性和耐久性，結構相對簡單，技術成熟先進，便于組織施工、安裝。困難情況下，也嚴禁將梁縫設置于道岔轉轍器部分及轍叉部分。若工期 和 投資允許時，可考慮采用復合 長 岔枕方案。 復合軌枕具有強度高、使用方便、壽命長的特點，但造價高，國內已有批量生產(chǎn)，可適當降低造價。短枕內預埋套管，用螺栓將墊板與短枕連接，短軌枕 混凝土強度等級為 C50，底部伸出鋼筋與整體道床連接，整體道床 混凝土強度等級 C30。 綜上所述，考慮為保持本工程的技術先進、結構合理性，及道岔選型的便利性，降低工程投資，便于施工和養(yǎng)護維修等，同時考慮寧波 1 號線的道岔選型， 本次設計推薦本工程采用 STB 系列新型道岔 。其中地岔 211 型目前已為其改進型城軌 229 型所替代。目前道岔的技術發(fā)展趨勢是采用彈性可彎曲線尖軌，并適用于跨區(qū)間無縫線路。 缺點 1. 左右開道岔尖軌不通用，需分別備料； 2. 尖軌較長，需兩點牽引，增加電務投資。從運營角度來看，二者均可滿足運營要求，兩種線形的尖軌道岔均滿足大多數(shù)城市軌道交通的運營要求，在城市軌道交通中都得到了廣泛運 用。 6. 道 岔 道岔是軌道交通 的重要設備，直接影響列車的運行安全 和運行速度 ，同時也是線路的薄弱環(huán)節(jié)，道岔的選型直接影響線路或車站的投資，同時在工務 養(yǎng)護 維修 的工作中，道岔的養(yǎng)護維修也占了較大的工作量，因此對道岔的選型應予以充分的重視，尤其應根據(jù)地鐵的使用條件與特點，對道岔的結構進行認真的研究，否則將會給道岔的鋪設施工及運營后的養(yǎng)護維修造成不便。浮置板道床頂面與隧道壁間的密封條兼做排水溝，在浮置板終點 處與普通道床兩側排水溝順接連通。 縱向坡度與線路縱坡一致，排水溝型式尺寸按消防用水量設計，道床表面設 3%的橫向排水坡。 (3) 道床排水溝的縱向坡度原則上應與線路坡度一致，且不應小于 2‰。 同時利于消防疏散。 本工程 U 型結構過渡段最大坡度為 28‰ ， 基底結構由結構專業(yè) 采用樁基 進行 了 加固處理， 后期工后沉降可以控制在一定范圍， 從軌道結構的安全線、穩(wěn)定性、防爬及養(yǎng)護維修等方面考慮，推薦 本工程 U 型結構 采用整體道床。要求過渡段結構與隧道結構和高架橋結構剛度基本一致，軌道結構采用整體道床。 綜上 所 述，推薦本工程高架 線 軌下基礎采用短枕承軌臺式整體道床。軌道板作為小型預應力混凝土結構，我國目前在短模后張法生產(chǎn)工藝方面還不成熟，故軌道板的制作須進一步研究。該板式結構主要由預制道床板、 CA 砂漿調整層、凸形擋臺、基礎底座組成。目前比較常用的主要有兩種，一種直線電機運載系統(tǒng)板式軌道結構，另一種日本板式 無碴 軌道結構，即國鐵 CRTSⅠ 無碴 軌道板式結構。 該 道床短軌枕設置在承軌臺上，每塊承軌臺長約。目前國內高架橋上整體道床主要有下列兩種類型： ① 短枕承軌臺式整體道床 道床型式與隧道內短枕式整體道床基本相同，縱向做成兩帶狀的整體道床。但整體道床對梁的徐變上拱和墩臺下沉要求很嚴，目前國內開通的幾條軌道交通高架線中，橋梁的設計和施工對此已有成功的處理技術，取得了較為成熟的經(jīng)驗。 采用軌道減振器扣件 地段，因其鐵墊板較寬，采用短枕式整體道床。無擋肩長軌枕埋入式整體道床可在軌排基地先組 11 裝成軌排，然后利用龍門吊軌排施工，施工進度較快，但需要軌排組裝基地。其缺點是造價較高，養(yǎng)護維修較為困難。 ③ 雙塊式軌枕整體道床 該道床是由 C50 混凝土雙塊式軌枕、 C30 混凝土道床及水溝組成。短軌枕頂面高出道床頂面約 30mm～ 40mm，道床表面設 3%的橫向坡度，以利排水。而且鋼軌中間的道床平順，便于災害情況下的旅客疏散。 道床的混凝土強度等級為 C30，在道床內布設鋼筋，并結合排流筋綜合布置。 本工程正線及輔 助線整體道床主要包括地下線、高架線、 U 型結構地段等三種類型。缺點是剛度大、彈性較差、工期長、造價高、振動和噪聲大等。因其軌道結構高度較高，占用地下隧道空間較大，排水設施復雜，地下線養(yǎng)護維修工作量大，且養(yǎng)護維修不方便。 (4) 軌枕鋪設標準 正線及輔助線軌枕鋪設標準為 1600 根 (對 )/km。根據(jù)廣州地鐵 5 號 線 道岔鋪設經(jīng)驗，在同等條件下 采用復合長軌枕較短軌枕 每組道岔施工可節(jié)省約 2 天時間。軌枕底部伸出鋼筋鉤，加強軌枕與道床的聯(lián)結。根據(jù) 線路敷設方式、基底結構型式條件、 扣件型式、限界、車輛的受電方式等 因素 進行設計。 本工程所采用的扣件組件如 T 型螺栓、螺母、平墊圈、錨固螺栓等均 9 采用多元共滲防銹防腐技術。目前 國內 已把防銹處理列為軌道設計常規(guī)內容之一。目前 北京、深圳、杭州、西安、蘇州等新建地鐵 線路均 已采用了該措施 。在使 用壽命方面優(yōu)勢更明顯，可達 20 年以上，是一般橡膠墊板的 2～ 3 倍。目前國內傳統(tǒng)扣件的彈性墊板均采用橡膠材料，如丁苯橡膠或氯丁橡膠等種類。 DTⅥ 21 型扣件 其 采用的彈條為 特殊設計的彈條， 與 本工程地下線 DTⅢ 2 型扣件采用的彈條通用性差 ，本次不做推薦。 DTⅥ 21 型 扣件的主要技術性能如下： 初始扣壓力：單個彈條扣壓力 kN 節(jié)點垂向靜剛度： 30～ 40 kN/mm 工作電阻： ≥ 108Ω 軌距調整量： +8 mm、 16 mm 高低調整量： +30 mm 抗橫向水平力： 40 kN 該扣件目前已完成試驗，擬在重慶 1 號線、杭州 1 號線使用，國內目前尚未有運營通車的實踐?？奂褪脚c DTⅥ 2 型扣件 基本相同，鋼軌扣壓件仍為Ф 18 的 DI 彈條，由于在鐵墊板上進行了特殊設計，單個彈條扣壓力降為 。設軌下橡膠墊板和板下橡膠墊板，雙重絕緣?？奂壪?和 鐵墊板下 均可調高 。 2. 高架線扣件 在高架橋鋪設無縫線路時，為了減少溫度變化或橋梁承受列車荷載產(chǎn)生撓曲，梁面引起橋梁結構與焊接長鋼軌的相互作用力，因此要求扣件阻力應控制在一定范圍內。 ② 工程地質條件：寧波 市軌道交通 2 號線 一期工程經(jīng)由區(qū)域 屬濱海沖積湖平原軟土地基，工程地質條件較差，工后差異沉降較大，季節(jié)溫差及晝夜溫差均較大， 由此引起的軌道不平順 要求具有 較大調高量的扣件，同時軌下具有調高功能的扣件可方便養(yǎng)護維修。 DZ3 型扣件鐵墊板下調高量 30mm，軌下不能調高。 初始扣壓力： ～ 防爬阻力： 8kN/組； （采用小阻力墊板） 節(jié)點垂向靜剛度： 20～ 40kN/mm 工作電阻： ≥ 108Ω 軌距調整量： +14mm、 18mm 高低調整量： +30mm 抗橫向水平力： 35 kN (4) 方案比選 根據(jù)上述扣件方案比選，本工程的扣件選型，可從以下幾方面考慮： ① 扣件性價比 DTⅢ 2 型扣件和型扣件均為地鐵工程成熟的扣件，并且 在國內 都 有 了 7 廣泛的應用市場。 該扣件 目前 已在上海 10 號線等工程中應用 并已通車 試 運營 。 該扣件用于軌枕埋入式整體道床，軌下與鐵墊板下可同時設調高墊板 ，加大了水平調整量，并設軌距墊可調整軌距并起絕緣作用?？烧{整彈條的扣壓力，更換彈條方便；軌下與鐵墊板下可同時設 高彈性 墊板，具有較好的減振降噪效果。 扣件設計的主要原則如下： (1) 扣件 應 具備足夠的強度、扣壓力和使用壽命，并有適量的軌距、水平及高度調整量，滿足軌道調整的需要 ； (2) 扣件 應 具有 良好的彈性、絕緣性能以滿足減振、降噪 和 減少雜散電流的要求。 此外目前國內已有多家鋼鐵廠生產(chǎn) U75V 鋼軌， U75V 軌的價格有所下