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【摘 要】随着城市轨道交通的快速发展，其引起的振动和噪声问题得到国内外的重视，如何采用有效的减振降噪措施降低振动的环境影响成为热点问题之一。浮置板轨道隔振措施在国外有几十年的历史，得到广泛的应用，并在近几年成功应用于我国的城市轨道交通系统。近几年来，城市轨道交通的振动噪声问题引起了人们越来越多的关注。我国城市轨道交通进入建设高潮阶段，城市轨道交通在带来极大的便利的同时，也不可避免的产生了振动和噪声问题。
【关键词】浮置板轨道；城市轨道交通；减振降噪技术；
随着中国城市轨道交通工作的迅猛发展，轨道交通的振荡和噪声污染日益变成影响城市环境的杰出要素。过量的振荡和噪声严重影响城市居民正常和工作和歇息，下降工作效率，损害身心健康。轨道交通在城市中心地带多以地铁方式为主，地铁线路在穿越城区时不可避免地要经过商业区、居民住宅区、文化卫生区等，特别是地铁经过特别住宅区、医院、校园、音乐厅等对振荡和噪声控制需求高的区域，有必要采取减振（隔振）降噪措施，将地铁列车通过时产生的振动及噪声减少到满足环保要求的程度。浮置板轨道结构是一种有效的减振降噪措施，城市轨道交通以其快速、安全、时间准确、乘坐舒适等优点成为解决城市交通拥堵问题的有效手段。但是，其运行产生的振动和噪声可能干扰居民生活有损人体健康，影响工作效率，造成环境污染，损害建筑物等。
一、浮置板轨道应用现状
浮置板轨道又称质量弹簧系统。这种轨道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，防止由钢轨传来的振动透人基础。浮置板轨道的减振效果最好，一般达到15-16dB，适用于减振要求很高的地段，如文教类区域、医院、高档物业及旅馆等场所。浮置板轨道最早在德国使用。1968年至1970年，联邦德国工业技术大学Eiesnmnan教授设计了两种浮置板轨道别别用于苏黎世电车轨迹及慕尼黑和法兰克福的地下铁道。20世纪70年代，华盛顿地铁率先在美国研制出对地铁列车运转发生的低频地上振动进行衰减的浮置板轨迹，20世纪80年代前期思考了板下支座的修理和替换后规划出第二代浮置板。香港地铁的机场快线也采用了浮置板轨道，我国大陆在广州市地铁1号线首次使用，地铁2号线延续和发展了1号线的浮置板，属国内首次使用.59m长的承轨台式（大板）浮置板技术先进。
二、浮置板轨道结构的种类
2.1钢弹簧浮置板轨道
由于钢弹簧浮置板的固有频率很低，所以隔振效率很高。钢弹簧支撑浮置板由螺旋钢弹簧和粘滞阻尼组成，有内置式、侧置式和适用于桥梁建筑隔振的支座式3种系列，在所有的隔振方法中，钢弹簧浮置板轨道隔振效果最好，钢弹簧浮置板隔振系统的固有频率约5～7Hz，隔振效果为25～40dB，可有效地减振、消除固体声。适用于线路从建筑物下面或附近通过，以及建筑物隔振要求较高的区域，如研究机构、医院、博物馆和音乐厅等场所。由于钢弹簧浮置板的隔振效果显著，目前几十个有轨道床和60多座邻近建筑（包括多座音乐厅）采取了该方法，隔振效果都十分理想。
2.2纵向浮置板轨道
浮置板较轻，加工制造和铺设较为简便；高低调整量较大，可达+50mm、-12mm；可以维修，不影响地铁正常运营；减振效果显著，尤其是低频域减振效果更好；同时减振效果不如橡胶支座浮置板轨道和钢弹簧浮置板轨道，稳定性较差，维修工作量也较大；纵向浮置板轨道由浮置板、橡胶垫、道床承台和联结挡板等组成，扣件对应部件的侧向及底部与道床承台之间设橡胶垫，起到减振降噪作用。其浮置板高低可调，道床设中心水沟。
2.3橡胶支座浮置板轨道
橡胶支座浮置板轨迹依照浮置板的长度分为长型和短型两种构造型式。长型浮置板轨道自振频率小于10Hz。因为长型浮置板自严重，故轨道构造横向稳定性较高。混凝土道床板须现场浇注，一般选用GRC永久性模板进行灌注。橡胶支座不具备修理和替换条件。短型浮置板轨道由独立的短型浮置板单元构成，自振频率在12～15Hz之间。因为道床板短，降低了稳定性，需求添加侧向支座和纵向缓冲隔板的数量。选用预制浮置板，板下橡胶支座可替换和修理。与钢绷簧浮置板比较，橡胶浮置板所选用的防振橡胶具有三向弹性，橡胶分子之间及橡胶分子和填充剂之间的相互作用而发生的内摩擦比金属绷簧大1000倍以上，可以经过内摩擦衰减振荡，因而不需求像金属绷簧那样要并联液压阻金属片模板中填充混凝土。
三、浮置板轨道在交通减振降噪上的应用
城市轨道交通的轨道结构类型应优先选用无渣轨道结构，以减少维修工作量，增加轨道稳定性，保持美观和清洁。浮置板隔振轨道结构又称质量弹簧系统。其基本原理是在轨道上部修建与基础间刺进一固有振荡频率远低于激振频率的线性谐振器，行将具有必定质量和刚度的混凝土道床板浮置在橡胶或许绷簧隔振器上，使用浮置板质量惯性来平衡列车运行引起的动荷载，仅有没有被平衡的动荷载和静荷载才经过钢绷簧元件传到路基或许地道构造上，到达减振的意图。地铁洞内维修工作受作业环境和空间的影响更能突出无渣轨道的优点。选择合理的轨道建筑高度。轨道建筑高度大有利于振动的衰减和降低噪声，但会增大隧道的断面尺寸，工程造价大幅度增加；轨道建筑高度小，虽然可大幅度降低土建工程造价，但不利于振动的衰减，减振的费用会相应增加，且轨道建筑高度必须满足整体道床最小厚度要求，提供坚实稳定的轨道基础。采用多种整体道床形式，增加轨道弹性，衰减振动降低噪声。为了减少振动，降低噪声，城市轨道交通在规划设计中应考虑环境保护，并应优先考虑在轨道结构方面采取措施，从降低震源的激振强度方面解决沿线的噪声污染问题。
结束语：其基本原理是在轨道上部修建与根底间刺进一固有振荡频率远低于激振频率的线性谐振器，即将具有一定质量和刚度的混凝土道床板浮置在橡胶或许弹簧隔振器上，运用浮置板质量惯性来平衡列车运转导致的动荷载，仅有没有被平衡的动荷载和静荷载才通过钢弹簧元件传到路基或许地道构造上，抵达减振的目的。目前浮置板轨道的施工工艺方法还不够完善，对施工工艺的探索和施工机具的研究仍是十分迫切的问题。减振轨道的轨道合理建筑高度的研究，对于节约净空、降低造价意义重大；为降低工程造价，应进行道床形式、扣件形式、弹性垫层间的合理搭配研究；进行养护维修技术的跟踪和研究，以保证正常使用，特别是浮置板纵向及板下支座的替换机具和技能的研讨；浮置板轨道精度需求高、施工难度大，？城市轨迹交通计划中的计划研讨，建设规范的挑选，计划准则的确定对处理城市交通、下降工程造价、保护环境、加快城市文明前进最为重要；和技能的研讨。
参考文献：
[1]张宝才，徐祯祥.螺旋钢弹簧浮置板隔振技术在城市轨道交通减振降噪上的应用[J].中国铁道科学，2002，03：70-73.
[2]王汉民.城市轨道交通浮置板轨道振动特性研究及对邻近建筑物的影响[D].北京交通大学，2009.
[3]朱宝玲.新建轨道交通浮置板轨道结构振动对既有地铁结构影响分析[D].北京交通大学，2010.
[4]田苗盛.高架轨道交通轨道结构减振降噪性能研究[D].同济大学，2008.
[5]孙洪强.简析城市轨道交通减振降噪措施[J].现代城市轨道交通，2012，04：60-63.
[6]郭建平，刘衍峰.城市轨道交通在8～12dB范围轨道减振降噪措施比较[J].铁道标准设计，2008，03：59-62.
[7]丁德云，刘维宁，张宝才，孙晓静.浮置板轨道的模态分析[J].铁道学报，2008，03：61-64.
[8]冯智楷.城市轨道交通减振降噪措施研究进展[J].商业文化（学术版），2010，10：244-245.
[9]宣言，杨宜谦，孙宁.城市轨道交通中浮置板式轨道结构竖向动力特性的分析[A].中国土木工程学会.土木工程与高新技术——中国土木工程学会第十届年会论文集[C].中国土木工程学会：，2002：7.
[10]吴永芳.轨道减振效果系统评价方法研究[J].中国铁道科学，2013，03：1-6.
【关键词】浮置板轨道；城市轨道交通；减振降噪技术；
随着中国城市轨道交通工作的迅猛发展，轨道交通的振荡和噪声污染日益变成影响城市环境的杰出要素。过量的振荡和噪声严重影响城市居民正常和工作和歇息，下降工作效率，损害身心健康。轨道交通在城市中心地带多以地铁方式为主，地铁线路在穿越城区时不可避免地要经过商业区、居民住宅区、文化卫生区等，特别是地铁经过特别住宅区、医院、校园、音乐厅等对振荡和噪声控制需求高的区域，有必要采取减振（隔振）降噪措施，将地铁列车通过时产生的振动及噪声减少到满足环保要求的程度。浮置板轨道结构是一种有效的减振降噪措施，城市轨道交通以其快速、安全、时间准确、乘坐舒适等优点成为解决城市交通拥堵问题的有效手段。但是，其运行产生的振动和噪声可能干扰居民生活有损人体健康，影响工作效率，造成环境污染，损害建筑物等。
一、浮置板轨道应用现状
浮置板轨道又称质量弹簧系统。这种轨道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，防止由钢轨传来的振动透人基础。浮置板轨道的减振效果最好，一般达到15-16dB，适用于减振要求很高的地段，如文教类区域、医院、高档物业及旅馆等场所。浮置板轨道最早在德国使用。1968年至1970年，联邦德国工业技术大学Eiesnmnan教授设计了两种浮置板轨道别别用于苏黎世电车轨迹及慕尼黑和法兰克福的地下铁道。20世纪70年代，华盛顿地铁率先在美国研制出对地铁列车运转发生的低频地上振动进行衰减的浮置板轨迹，20世纪80年代前期思考了板下支座的修理和替换后规划出第二代浮置板。香港地铁的机场快线也采用了浮置板轨道，我国大陆在广州市地铁1号线首次使用，地铁2号线延续和发展了1号线的浮置板，属国内首次使用.59m长的承轨台式（大板）浮置板技术先进。
二、浮置板轨道结构的种类
2.1钢弹簧浮置板轨道
由于钢弹簧浮置板的固有频率很低，所以隔振效率很高。钢弹簧支撑浮置板由螺旋钢弹簧和粘滞阻尼组成，有内置式、侧置式和适用于桥梁建筑隔振的支座式3种系列，在所有的隔振方法中，钢弹簧浮置板轨道隔振效果最好，钢弹簧浮置板隔振系统的固有频率约5～7Hz，隔振效果为25～40dB，可有效地减振、消除固体声。适用于线路从建筑物下面或附近通过，以及建筑物隔振要求较高的区域，如研究机构、医院、博物馆和音乐厅等场所。由于钢弹簧浮置板的隔振效果显著，目前几十个有轨道床和60多座邻近建筑（包括多座音乐厅）采取了该方法，隔振效果都十分理想。
2.2纵向浮置板轨道
浮置板较轻，加工制造和铺设较为简便；高低调整量较大，可达+50mm、-12mm；可以维修，不影响地铁正常运营；减振效果显著，尤其是低频域减振效果更好；同时减振效果不如橡胶支座浮置板轨道和钢弹簧浮置板轨道，稳定性较差，维修工作量也较大；纵向浮置板轨道由浮置板、橡胶垫、道床承台和联结挡板等组成，扣件对应部件的侧向及底部与道床承台之间设橡胶垫，起到减振降噪作用。其浮置板高低可调，道床设中心水沟。
2.3橡胶支座浮置板轨道
橡胶支座浮置板轨迹依照浮置板的长度分为长型和短型两种构造型式。长型浮置板轨道自振频率小于10Hz。因为长型浮置板自严重，故轨道构造横向稳定性较高。混凝土道床板须现场浇注，一般选用GRC永久性模板进行灌注。橡胶支座不具备修理和替换条件。短型浮置板轨道由独立的短型浮置板单元构成，自振频率在12～15Hz之间。因为道床板短，降低了稳定性，需求添加侧向支座和纵向缓冲隔板的数量。选用预制浮置板，板下橡胶支座可替换和修理。与钢绷簧浮置板比较，橡胶浮置板所选用的防振橡胶具有三向弹性，橡胶分子之间及橡胶分子和填充剂之间的相互作用而发生的内摩擦比金属绷簧大1000倍以上，可以经过内摩擦衰减振荡，因而不需求像金属绷簧那样要并联液压阻金属片模板中填充混凝土。
三、浮置板轨道在交通减振降噪上的应用
城市轨道交通的轨道结构类型应优先选用无渣轨道结构，以减少维修工作量，增加轨道稳定性，保持美观和清洁。浮置板隔振轨道结构又称质量弹簧系统。其基本原理是在轨道上部修建与基础间刺进一固有振荡频率远低于激振频率的线性谐振器，行将具有必定质量和刚度的混凝土道床板浮置在橡胶或许绷簧隔振器上，使用浮置板质量惯性来平衡列车运行引起的动荷载，仅有没有被平衡的动荷载和静荷载才经过钢绷簧元件传到路基或许地道构造上，到达减振的意图。地铁洞内维修工作受作业环境和空间的影响更能突出无渣轨道的优点。选择合理的轨道建筑高度。轨道建筑高度大有利于振动的衰减和降低噪声，但会增大隧道的断面尺寸，工程造价大幅度增加；轨道建筑高度小，虽然可大幅度降低土建工程造价，但不利于振动的衰减，减振的费用会相应增加，且轨道建筑高度必须满足整体道床最小厚度要求，提供坚实稳定的轨道基础。采用多种整体道床形式，增加轨道弹性，衰减振动降低噪声。为了减少振动，降低噪声，城市轨道交通在规划设计中应考虑环境保护，并应优先考虑在轨道结构方面采取措施，从降低震源的激振强度方面解决沿线的噪声污染问题。
结束语：其基本原理是在轨道上部修建与根底间刺进一固有振荡频率远低于激振频率的线性谐振器，即将具有一定质量和刚度的混凝土道床板浮置在橡胶或许弹簧隔振器上，运用浮置板质量惯性来平衡列车运转导致的动荷载，仅有没有被平衡的动荷载和静荷载才通过钢弹簧元件传到路基或许地道构造上，抵达减振的目的。目前浮置板轨道的施工工艺方法还不够完善，对施工工艺的探索和施工机具的研究仍是十分迫切的问题。减振轨道的轨道合理建筑高度的研究，对于节约净空、降低造价意义重大；为降低工程造价，应进行道床形式、扣件形式、弹性垫层间的合理搭配研究；进行养护维修技术的跟踪和研究，以保证正常使用，特别是浮置板纵向及板下支座的替换机具和技能的研讨；浮置板轨道精度需求高、施工难度大，？城市轨迹交通计划中的计划研讨，建设规范的挑选，计划准则的确定对处理城市交通、下降工程造价、保护环境、加快城市文明前进最为重要；和技能的研讨。
参考文献：
[1]张宝才，徐祯祥.螺旋钢弹簧浮置板隔振技术在城市轨道交通减振降噪上的应用[J].中国铁道科学，2002，03：70-73.
[2]王汉民.城市轨道交通浮置板轨道振动特性研究及对邻近建筑物的影响[D].北京交通大学，2009.
[3]朱宝玲.新建轨道交通浮置板轨道结构振动对既有地铁结构影响分析[D].北京交通大学，2010.
[4]田苗盛.高架轨道交通轨道结构减振降噪性能研究[D].同济大学，2008.
[5]孙洪强.简析城市轨道交通减振降噪措施[J].现代城市轨道交通，2012，04：60-63.
[6]郭建平，刘衍峰.城市轨道交通在8～12dB范围轨道减振降噪措施比较[J].铁道标准设计，2008，03：59-62.
[7]丁德云，刘维宁，张宝才，孙晓静.浮置板轨道的模态分析[J].铁道学报，2008，03：61-64.
[8]冯智楷.城市轨道交通减振降噪措施研究进展[J].商业文化（学术版），2010，10：244-245.
[9]宣言，杨宜谦，孙宁.城市轨道交通中浮置板式轨道结构竖向动力特性的分析[A].中国土木工程学会.土木工程与高新技术——中国土木工程学会第十届年会论文集[C].中国土木工程学会：，2002：7.
[10]吴永芳.轨道减振效果系统评价方法研究[J].中国铁道科学，2013，03：1-6.