荷月
第1楼2009/12/26
2.1.2.1 控制振动的设计措施
设计阶段减振的环保措施主要体现为主动控制,即选用减振性能优良的机车车辆、桥隧结构和轨道结构形式,利用阻尼等技术从降低振源的激振强度、切断或削弱振动的传播途径等方面进行合理、有效、经济的选型和结构设计,以达到控制振动的目的。
2.1.2.1.1 车辆选型方面的减振措施
我国的机车车辆制造技术与世界先进水平相比,尚存在一定的差距,所以在开发、研制的同时,应积极引进发达国家减振性能优良的机车车辆,降低其机电系统及悬挂系统产生的振动和噪声,此举不失为一种良好的策略。如广州地铁2号线机车车辆的核心技术来源于技术先进的德国公司,测试运行表明,机车车辆的振动和噪声均满足环保要求。
2.1.2.1.2 桥隧结构设计方面的振动控制措施
高架结构设计采用减振、隔振措施,如桥梁采用钢筋混凝土梁、支座采用橡胶支座,并避免系统产生共振现象;地下隧道结构尽量采用质量、刚度大,整体性能好的矩形隧道结构,或者增设隔振层等措施,一般均能收到较好的减振效果。
2.1.2.1.3 轨道结构的减振设计措施
选用重型钢轨 柔性扣件
该扣件是将橡胶粘贴在钢板和轨底之间,并于上板和底板间放置减振器,限制轨道横向位移,实践运用表明,这种扣件可以提供较强的隔振能力。
洛德扣件
该扣件采用胶结垫板,隔振效果与轨道减振器扣件相当。
道床减振设计
套靴式弹性支撑块道床结构
套靴式弹性支撑块轨道结构由支撑块、橡胶包套、微孔橡胶垫板、铁垫板、板上下橡胶垫和单趾弹簧扣件组成。最大优点是钢轨支撑刚度较低,橡胶包套可以提供足够的纵、横向弹性,减振效果明显,适用于较减振地段铺设。这种轨道结构1966年首次应用于瑞士Boxberg隧道,其后,美国、英国、德国、法国、意大利和日本都进行了广泛的应用;我国国铁西康线秦岭隧道、广州地铁2号线、北京地铁实验段和香港西铁均有应用实例,减振效果较碎石道床低6-8dB。
浮置板式整体道床
对于轨道交通非凡减振地段,若线路无法绕避而隔振要求在10dB以上的敏感点,常需采用浮置板式整体道床,该道床依所用弹性材料的不同,分为橡胶浮置板整体道床和钢弹簧浮置板整体道床。减振原理是:在轨道上部建筑和基础之间插人一个固有频率很低的线性谐振器,阻尼振动渗人基础并向周边扩散。橡胶浮置板轨道在国内外有着广泛的应用,如苏黎世电车轨道,慕尼黑、法兰克福的地铁、华盛顿地铁等;我国香港机场快线、香港西铁线、大陆的广州1号线和2号线等均有实践应用,减振效果明显,一般可达15-20dB。但橡胶浮置板存在橡胶易老化,不易检修更换的缺点。钢弹簧浮置板目前以德国隔而固公司生产的隔而固螺旋钢弹簧浮置板技术最优、性能良好,国内在青海有其生产厂家,这种浮置板系统的固有频率低,减振效果可达20-25dB,疲惫寿命长,易更换维修,缺点是造价昂贵。该道床在德国、英国、巴西等国已有成功的应用;我国北京城铁线路在穿越和平里居民楼时,由于采用较高减振轨道结构不能使振动达到GB10070规定的标准,所以采用了该种钢弹簧浮置板轨道结构,经模拟测试可以达到环保要求。
荷月
第2楼2009/12/26
2.1.2.2 控制噪声的设计措施
轨道交通的噪声主要来自以下几个方面:轨道结构、高架结构的振动辐射作用、车辆设备和机电系统等,其中,前两项在振动设计中已作了充分考虑。对车辆设备的噪声控制可进行车辆非凡设计,如增加裙板或车底设置吸附结构使之达标;机电系统噪声可采用减少集电弓数量、安装集电弓外罩和提高接触网拉力等措施。
另外,对地面和高架线路,可以通过设置合理的声屏障,有效的降低噪声。
2.2 电磁辐射污染研究
在轨道交通系统中,所有的电动设备四周都会产生电磁场,而电磁场不但对交通沿线的通讯和信号产生电磁干扰,更重要的是对人类健康存在着潜在的不利影响。其主要辐射源有:牵引供电系统、供电电源系统以及列车运行中火花放电造成的宽频带射频电磁干扰。目前国内对此项污染的理论研究和实践比较欠缺,在工程建设中的具体做法是尽可能的拉大彼此之间的距离。但作为环保轨道交通的一个方面,还须从理论和设计的角度引起人们的重视。
2.3. 观污染的环保设计措施
景观污染主要指横亘于市区的高架轨道交通结构,由于造型欠佳或是与周边环境、建筑缺乏协调或是人的审美观差异而导致人们在视觉和心理上不舒适和压抑的感受。其本身对人和四周的建筑、设备不构成任何伤害。这类污染可通过设计精巧、通透、美丽的梁型和墩柱以及做好与周边环境的规划协调来实现。
3 城市轨道交通施工期间的环保措施
轨道交通施工期间的环境污染主要来自于施工场地大型施工、运输等机具的噪声和振动,如打桩机、破碎机、空压机、混凝土搅拌机、起重机、挖掘机、推土机、振动棒和重型运输汽车等,大部分机具在30m外的平均A声级超过《GB12523-89建筑工场界噪声限值》,相当一部分设备70dB的影响范围可达100-170m,打桩机70dB的影响半径可达1.5km2;其次,打桩机的振动为施工期间主要的振动源,距振源80-100m以外才能满足GB10070-88规定的标准。另外,施工期间还有水、大气、固体废弃物等环境污染,这些环境污染都将对施工场地四周居民日常的工作、生活和学习造成严重的影响,必须进行严格的治理控制,其主要措施如下:
优化施工场地设计方案,尽量减小影响范围。
加强施工治理,严格控制部分环境影响大的机具的作业影响。
力求选用振动、噪声小的机具或作业方式。
文明施工,降低人为噪声。
对水、大气、固体废弃物等污染采取相应的治理措施,使其达到排放标准。
4 城市轨道交通运营期间的环保措施
运营期间轨道交通的环保,主要是指线路开通后的被动环境污染防治问题,主要有以下几种措施:
轨道交通列车运行时,由于钢轨腹板较薄,横向刚度小,轨腰轻易产生振动,引起噪声,防治措施是在轨腰两侧粘贴减振橡胶和钢板,达到衰减阻尼振动和噪声的作用。日本高速铁路采用这种方式后,噪声降低了3-5dB。
在钢轨踏面部分涂增粘物质,可以减小车轮在轨顶面的滑动,从而有效的减小滑动摩擦产生的噪声;在小曲线钢轨内侧涂油,可以减小振动和啸叫噪声。
车轮定期琏修、打磨,使之圆顺,对减小撞击和滚动产生的振动和噪声效果明显。
消除钢轨局部不平顺,可有效的减小振动和撞击噪声。
5 结束语
城市轨道交通在成为新型交通工具的同时,也成了现代化都市的一种象征和标志,由此看来,它不能仅仅停留在实现最大交通功能的层面上,而是要以文明、发达的城市窗口形象展现在世人面前,这就要求轨道交通的方方面面有一个较高的起点。目前,国内的轨道交通规划、建设已进入一个“快速拉升”阶段,环保不力的经验、教训国内外比比皆是,本文正是基于这种“建设面广,建设速度快,环保措施考虑少”的现状,从规划、设计、施工和运营等四个方面提出较为系统的环境污染治理措施,以期对建设环保的城市轨道交通起到一定的借鉴作用。