2.2轨道结构的振动和噪声控制
      轨道结构主要由钢轨、扣件及轨下基础组成。根据振动理论,轮轨之间的振动噪声与轨道各部件的质量、刚度以及结构阻尼密切相关。轨道结构的减振降噪主要是通过改变结构参数来实现。在国内外轨道交通减振降噪研究成果的基础上,结合我国轨道交通的实际,对轨道结构的减振降噪可采取下列有效措施:
      1)采用焊接长钢轨,可减少因列车通过钢轨接头所产生的振动噪声。
      2)采用钢轨打磨技术,以控制轨道的不平顺度,保证轮轨接触面的良好状态,从而获得良好的减振降噪效果。实践表明,钢轨打磨后,在振动频率为8～100Ｈｚ范围内,振动噪声可下降4～8ｄＢ(Ａ)。
      3)采用防振型钢轨,在钢轨轨腰两侧粘贴(或包覆)防振吸音材料(如橡胶、树脂等),可有效地减少噪声。
      4)采用减振型扣件(如双重铁垫板式、剪切型、压缩型和低刚度型等扣件)。
      5)采用弹性支承块式无碴道床轨道。这是一种低振动(ＬＶＴ)轨道结构。目前我国轨道交通主要采用支承块式混凝土整体道床,由于只有扣件弹性垫板一个减振环节,其减振效果并不理想。如在扣件垫板和支承块下各设置一层橡胶垫,便能大大降低轨道整体支承刚度,显著提高轨道的减振降噪性能。该种结构能使轮轨动力在钢轨上经过分配后传到轨下胶垫得到第一次减振,再经过支承块传到其下的胶垫进行第二次减振,这样,振动的高频成分及其幅值在得到了相当的衰减后才传递给基础。巴黎7号、13号地铁线在巴士底狱的新歌剧院下通过,歌剧院方面认为地铁车辆的噪声和振动对剧场的演出有影响,为此巴黎地铁对此进行了研究、试验,并会同歌剧院、巴黎声学研究所共同进行了现场测试,试验证明在轨枕底部加了一层橡胶垫后情况得到了改善。
      6)采用浮置板式轨道结构。该结构使用扣件把钢轨固定在钢筋混凝土浮置板上,浮置板置于橡胶支座上,浮置板两侧用弹性材料固定,形成一种质量-弹簧系统。该系统含三层水平垫板(钢轨下橡胶垫板、铁垫板下橡胶垫板、浮置板下橡胶垫板)和一层侧向垫板。该种轨道结构在共振频率下的放大倍数很低,减振降噪效果非常显著。
2.3 高架线路和桥梁的减振降噪措施
      目前,国内外城市轨道交通的高架桥结构大多采用箱形梁形式。由于箱形梁的内部空腔在轨道交通噪声主要频段内存在声学模态,腔内的声场共振可能使桥梁的上下两个面的辐射声增加,而且,箱形梁桥的底面是大面积的平面,声辐射效率比较高,因此,有必要研究箱形梁的减振降噪措施。目前箱形梁的降噪处理有以下几类技术:
      1)在箱形梁腔内设置隔声板,将箱形梁腔内的声学共振频率向上移至轨道交通噪声的主要频段以外,则可有效降低桥梁振动噪声。
      2)在箱形梁腔内安装动力吸振器,这是控制桥梁振动噪声最有效的方法。
      3)铺设轻质吸声桥面和路面。高架轨道交通线的桥面是声反射面,降低桥面的声反射可以大大降低列车通过时的噪声。近年发展起来的各种多孔混凝土都可以有效降低桥面的声反射。即在桥面铺浇一定厚度的多孔混凝土,既不影响检修者行走,又有一定的吸声效果。但是,多孔混凝土对1ｋＨｚ以下的中低频噪声的吸声效果不够理想,而高架轨道交通噪声中以500Ｈｚ为中心的中低频噪声占主要成分,因此对这类噪声可以使用发泡混凝土。
      4)在高架桥上安装吸声天棚或悬挂空间吸声体等吸声结构,可以大大降低桥梁振动的辐射噪声。高架轨道交通噪声的各个声源中,桥梁振动的辐射噪声对周边环境尤其是低楼层有较大影响。高吸声、安全、美观、易清洗保养是设计这类吸声结构的要点。
      5)设置声屏障是降低轨道交通运行噪声的一种有效措施。现有的吸声型声屏障均为板式结构,所用的分别有多孔材料(如泡沫玻璃等)、穿孔板加纤维类、微穿孔板等;但其频带窄,尤其是低频段吸声系数小,通常只有0.5左右,这是现有吸声型声屏障的共同缺点。常见的微穿孔板和其他抗性吸声结构对低频噪声比较有效,但在中高频段的吸声系数往往很低。总之,由于交通噪声主要分布在100Ｈｚ～5ｋＨｚ,单纯阻性吸声或抗性材料都难以在如此宽的频率范围内达到满意的吸声效果。因此,国内外都把研究阻抗复合型声屏障作为拓宽吸声频带、提高降噪效果的主要方向。
3结语
      随着城市轨道交通建设规模的不断扩大,轨道交通对城市生产、环境带来的振动和噪声污染也越来越多,对城市轨道交通减振降噪的研究就显得越来越重要。本文从车辆构造、轨道结构、轮轨关系以及桥梁结构等角度对城市轨道交通可采用的减振降噪技术进行了综合阐述,以供有关部门能采取相应的综合性治理措施,使轨道交通运营产生的振动和噪声降到最低。