——加大噪声衰减
减小列车振动的措施
铁路振动一般以表面波形式传播, 其振幅和能量随着地下深度增加而急剧减小, 亦即
振动能量主要集中于地表。因此, 要减小铁路振动, 使其尽快衰减, 关键是阻断其地表传播 途径。 为降低振动或控制振动的不利影响, 可从降低振源的激振强度、切断振动传播途径或 在传播途径上削 弱振动、合理规划设计使建筑物避开振动影响区等几个方面着手。
高速铁路的降噪措施
樊红霞 张 翠 翁瑜婕
1 轮轨振动与噪声
• 轮轨噪声源可视为位于轨道中心线上方、 25 m 的由连续互不相干的偶极子 高出轨面0.
组成的有限长 线声源, 其长度等于列车全长。 影响轮轨噪声的因素除列车线路等级、构造 和状态外, 还有列车速度、牵引吨位和列车 长度等运行参数。轮轨噪声是轮轨系统相互
轮心和轮箍间弹性部件的数目、弹性块安装座的形状等参数对弹性车轮 进行
优化。 消声车轮的最大优点是性能稳定、经久耐用, 因而适用于高速、重载列车。 德国 1979 年研制的盘形消声车轮、环形消声车轮及钢珠消声车轮, 这3 种消 声车轮较为典型, 目前几乎所有的消声车轮均可视为这3 种车轮的变形。
整体低噪声车轮目前已经投入使用或正 在试验中的整体低噪声车轮主要有: 弹性踏 面车轮、光洁踏面车 轮、优化外形低噪声 车轮 3 种。 保持车轮踏面圆整、修整踏面擦伤, 在 低频范围内可降噪3～4dB(A) 。轮缘润滑。 采用轮缘润滑器适时、 适量向轮缘与钢轨 接触部位喷或涂油润滑, 可减小耗, 降低轮轨噪声。 机车前、后转向架之间加设横向弹性联接装置可减小通过曲线、道岔时 导向轮对的侧压力, 除减小轮轨 磨损外, 对降低轮尖叫声有益。 合理设计轴箱在转向架内纵向和横向定位刚度, 使机车、车辆通过曲线时, 转向架各轮对将按曲线转 动, 从而降低轮缘侧压力、减小磨耗, 尖叫声可明显 降 低。
为复杂的综合技术。 归纳而言, 可选用的减振、降噪措施和方案不外乎两类:一类是针对振动和
噪声源研究降低源强的办法, 使其向外辐射的振波和声波能量尽可能低; 另一
类则是在噪声、振动的传播途径上采取措施, 尽可能增大衰减。其中降低源强 的措施对减振和降噪均有效果。
降低噪声的措施
——减小列车振动
——降低噪源强度
牵引噪声控制
应设计和采用低噪声动力机组、设备和零部件, 提高装置、设备的加工精 度, 严格控制装配间隙, 改进传动链、提高箱形、板形零件结构刚度并施以隔 振、阻尼措施, 对高速旋转零部件做动平衡试验, 机组设备安装基础采用弹性 支承, 进、排气管道采用消声处理等技术措施。 柴油机进、排气消声器。冷却风扇噪声控制。一般叶尖线速度应小于 76～90m/s为宜[ 叶尖线速度减小30m/s ,声级可降低3～5 dB(A) ]。 空压机噪声控制。进气口处装有消声特性的空气滤清器加以控制, 一般不 宜采用隔声罩降噪的措施。 牵引电机噪声控制。控制电磁噪声应使定子、转子气隙均匀、转子无缺 陷, 轴承安装正确; 换向器噪声控制应选用磁极与导电环的硬度相差较大的材 料; 控制机械性噪声应注意轴承质量与装配精度、电机风扇噪声控制应采用质 数叶片、后倾叶型、适当减小风扇直径(在电机温升允许值内)。牵引电机不宜 采用消声、隔声罩等措施降噪。
列车通过桥梁时, 轮轨作用除了 使车轮和轨道直接向外辐射噪声外, 还要向桥梁的各个构件传递振动能量, 激发桥梁的各个构件产生振动, 并形 成噪声的二次辐射。轮轨作用引起的 桥梁振动和噪声与机车车辆的类型、 车速、桥长、钢轨类型（短轨或焊接 长轨）、道床类型（ 有碴道床或无碴 道床 ）、桥梁类型 （钢桥或混凝土 桥 ) 等很多因素有关。大量实测结果 表明, 一般情况下，铁路桥梁噪声要 比普通线路上增加约0～20dB （ A）
6
列车噪声的特点
噪声对的危害
高铁噪声污染
列车噪声的特点：
● 只有污染源，无污染物，即噪声在空中传播时并未给周围环 境留下什么毒害的物质 ● 对环境的影响不积累、不持久，传播的距离也有限
● 声源分散，污染是暂时的，一旦声源停止，噪声也就消失， 因此，噪声无法集中处理
●
具有流动性，范围广
噪声的危害：
3 牵引噪声
牵引噪声为机车所特有, 指机车动车组、各种辅 助装置、设备在运转时所产生的机械性噪声、电磁噪 声和空气动力噪声。内燃机车、电力机车和蒸汽机车 的牵引噪声声级和频谱不同。 内燃机车牵引噪声主要来源于柴油机、冷却风扇、 空压机和牵引电机的噪声；电力机车牵引噪声源为电 机、整流器、变压器等,其电磁噪声和机械性噪声频带 宽, 声级为70～95 dB(A)；蒸汽机车锅炉排气噪声为 喷注噪声,以高频为主。距排气口5m处声级为120～ 130dB(A),影响范围大,是强噪声源。烟囱排烟噪声以 中、低频为主,声级达 118 dB (A)(距烟囱口5m处） 。
2、在轨道、桥梁基础等方面采取措施减振
采用 60kg/m以上的重轨, 并应尽量采用无缝线
路。采用合适的道床和轨道结构型式, 增强轨道的 弹性, 瑞土联邦铁路和比利时布鲁塞尔自由大学等 都在研究新型的弹性轨枕和复合轨枕以减小动力 冲击力,这将有效地降低车辆、轨道和附近环境的 振动。 墩台采用桩基础, 可获得比浅平基础好的减振 效果。另外, 减轻车辆的簧下质量, 避免车辆与轨道 产生共振, 这样可降低振动强度 10～ 15 dB。
《北京晚报》（2001年12月25日）报道 采石场机器轰鸣 养殖场牲畜“发疯”
房山一农民2000年承包了村里的十几亩荒山并办起了一个具有一定 规模的养殖场。2001年11月，村里的养殖场边上又建起了一座石子厂。石子 厂每天机器日夜轰鸣，噪声不断，结果养殖场内的牲畜出现各种异常情况： 有的不进食；有的无睡眠；还有的牲畜到处乱窜，相互哄挤，造成部分小鸡 骨折，许多小猪被踩死。眼看着损失与日俱增，养殖场主急在心头，一怒之 下将石子厂告上了法院，要求消除噪音并赔偿经济损失60000元
1、设置地下隔振沟和隔振墙减振
振波在地下遇不同介质时, 介质
间差异越大, 则振波越容易反射而不 易穿过介质分界面。由于此原理, 地 下隔振沟和隔振墙成为阻断地表振动 传播, 减小铁路振动影响的有效工程 措施。地面天然沟渠、河道等也同样 有很好的减振效果。
减振墙也常用来作隔振使用, 其效能与减振沟类似, 有试验表明, 减振墙的 板质、厚度和深度对减振效果均有影响, 向地层下打入柱桩, 形成柱阵列或柱阵 可以获得显著的减振效果, 国外已成功地采用这种措施防止地铁和其它振动对 建筑物的干扰。
●心理效应：干扰休息和睡眠，影响工作效率
●生理效应：损伤听觉，视觉器官 ，内分泌失调等
●物理效应：高强度噪声能够损坏建筑物
研究表明：
<=30db 睡眠质量良好 <=45db 可以基本满足人类睡眠的需要 <=75db 避免人的机体受到损伤 70~75db 造成人的听力损伤，导致听力下降 90db 长期工作或生活，可能导致耳聋，严重可 能神经衰弱、0db 几分钟内脏就会出血而出现致命危 险 国家规定疗养区、高级别墅区、高级宾馆区，昼间50dB、夜 间40dB；以居住、文教机关为主的区域，昼间55dB、夜间45dB； 居住、商业、工业混杂区，昼间60dB、夜间50dB；工业区，昼间 65dB、夜间55dB；城市中的道路交通干线道路、内河航道、铁路 主、次干线两侧区域，昼间70dB、夜间55dB（夜间指22点到次日 晨6点）
列 车 运 行 车 体 噪 声
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车体噪声包括两种部分, 一是机 车、车辆车体因振动而辐射的结构噪声 以及牵引噪声经机车车体作二次辐射噪 声, 此类噪声呈中、低频特性; 另一是 列车表面与空气作用, 气体粘滞性在列 车表面引起附面层压力变化, 激发表面 振动; 同时产生气流涡旋和摩擦冲击、 形成高频气流噪声。车体噪声与轮轨噪 声、牵引噪声均被视为列车运行稳态辐 射噪声。
鸣笛 噪 声
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机车鸣笛有风笛和汽笛两种, 现今内燃、电力 机车均鸣风笛, 蒸汽机车同时装有汽笛和风笛。我 国现用风笛噪声呈宽带特性, 声频集中在0.5～4 kHz 范围内,在其轴向 5 m处声级高达 115dB (A ) (汽笛以高频成分为主) , 轴向 10m 处声级达 130dB(A )。列车每次鸣笛时间虽然只有 1～3s, 但 其对环境的干扰却极大, 是等效声级超过规定限值 的主要因素。
1.距铁路外轨中心线两侧30米内区域禁止新建居民住宅、学校 和医院等噪声敏感建筑物； 2.线路两侧无遮挡，距铁路外轨中心线两侧200米内区域不宜新 建噪声敏感建筑物； 3.铁路两侧土地如进行规划开发，宜合理规划铁路两侧土地功 能，加强建筑布局和隔声降噪设计。
高铁噪声污染视频
降低噪声的方法
铁路减振、降噪可采用多种措施和方案, 是一项涉及多个专业领域的较
制 动 噪 声
制动噪声与机车、车辆采用的基础 制动的型式关系很大。当前我国机 车、车辆基础制动仍为闸瓦抵压车 轮踏面实现。低速时, 踏面的粗糙引 起闸瓦压力振动,轮辐与闸瓦压力的 激励使轮辐成为声辐射体, 辐射窄带 （4. 5～ 5 kH z） 高频尖叫噪声, 其 声级可达 90～ 105 dB (A )(测点距 车轮6.5m ) 。
《生活时报》（2001年12月27日）报道
致人死命的慢性毒药
研究表明：噪声不仅对人的听力造成影响和损伤，而且也会对人的心血 管系统、神经系统、内分泌系统造成不良影响。德国科学家最近研究证实， 长期居住在噪音较大的环境下的人易患高血压，所以专家称噪音为“致人死 命的慢性毒药”。
高铁列车以300公里左右的时速通过时，其产生的噪声一般都在 70~80分贝或者是平均值在80分贝左右。 上海磁浮示范运营线则最高可达431公里的时速。沪宁高速铁路 噪声高达85分贝。 日本磁悬浮型高铁JR-Maglev最高时速581km/h，成为实验时 速世界最快的高铁。 铁三院（以铁路、公路、城市轨道交通等勘察设计为主的国家 甲级大型综合设计院）表示，建议城市相关部门在土地利用、绿色 通道建设的规划中，能将城镇建设规划与本工程建设有机地结合起 来，并对噪声控制距离建议如下： 沿线规划部门参照本报告书噪声预测结果，结合本线所处区域土地 资源优势，合理规划铁路两侧土地功能：