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铁路噪声影响分析及防治措施研究

2016-07-06张郸王晓东邓娟华

科技尚品 2016年12期
关键词:防治措施噪声铁路

张郸 王晓东 邓娟华

摘 要:随着我国铁路事业的不断发展,对于铁路的建设问题上面來说,铁路的噪声问题一直是待解决和研究的问题之一,全国的铁路建设修建的不断增多 使得铁路的噪声问题也逐渐和现实当中环境问题牵扯一起,因此本文写作分析的出发点以铁路建设为基础出发,结合实际生活当中的铁路防噪措施为落脚点,中间以问题分析为主,深度对铁路噪声产生因素和治理措施做出分析和阐述。

关键词:铁路;噪声;防治措施

0 引言

铁路事业的不断发展,造成了铁路在修建过程中出现了许多不足的现象,其中以铁路噪问题声最为突出,本文将铁路运营当中出现的噪声问题进行了总结和阐述,并且針对这些问题提出治理的办法和改良策略。

1 铁路当中的噪声产生因素和种类

在铁路当中噪声产生的因素大致由以下4种因素构成,车轨的运行摩擦产生噪声,空气动力传播产生噪声,列车的运行过程中集电系产生噪声,铁轨在构建当中结构本生振动产生噪声,这4种噪声产生的原因是目前来说是铁路噪声产生的主要原因之一。

1.1 钢轨噪声的产生的原理

钢轨噪声产生的原因其实发生于列车在行驶过程中所产生的,这种声音的产生其实是列车在运行过程产生的,钢轨的噪声是由3个方面产生的,第一个方面是列车在行驶过程中列车的车轮与钢轨进行接触摩擦之后,产生出一种呼啸的声音。第二个方面是钢轨的因素,众所周知钢轨在进行对接的时候,钢轨之间的连接处会有一些间断的地方,这些间断的地方会使得列车在行驶的过程中与这些间断点发生碰撞和较强的振动,这种振动的产生会发出一种很尖锐的撞击声。第三个方面也是由于钢轨本身所造成的原因,原因是因为钢轨长时间的被列车碾压之后,钢轨的表面难免会出现凹凸不平的现象,这种凹凸不平的钢轨表面使得列车行驶在这种钢轨上面之后列车的滚轮会与这种凹凸的表面发生剧烈的滚动摩擦,这种摩擦发出的声音是十分低沉的。这3种声音会在列车形式过程中从不同的方向发出,会从径向,轴向,横向,纵向这4个不同的方向发出,这4个方向发错的噪声,可以大致归为轮声源,钢轨声源两类,这两类声源综合到一起就统称为轮轨噪声产生因素。

1.2 列车集电系统产生噪声

列车集电系统产生的噪声,主要产生于列车在行驶过程中,众所周知列车在行驶过程中,在列车上方有一些很长的电线,在列车的顶部有一些指针于这些电线进行相连,这些相连的部分能够使得列车在行驶过程中产生电力,供给整个的列车正常运作,集电系统的噪声产生原因也是由3部分构成,第一部分是由接电弓于滑电轨锁摩擦发出的声响,这种声响产生的注要来源就是由摩擦产生,这种摩擦主要是由接电弓表面粗糙的发电颗粒和滑电轨锁上面进行滚动的摩擦接触产生电流,这样一来就使得列车接电弓会发出巨大的摩擦声音。另一方面就是接电弓的放电的声音,列车在进行高速行驶之后 接电弓与滑电轨锁摩擦的速度也会变快,从而使得发电的速度和放电的电流的大小都会增大,这样以来就会产生出一种刺耳的放电声音,这种刺耳的放电声音主要是由与滑电轨锁接连的弧度有关,接连的弧度越大所发出声音的分贝就越大。

1.3 空气动力噪声

所谓的空气动力噪声产生的原因也和列车本事行驶过程中密切相关,最主要的因数就是列车行驶的速度,当列车在轨道上面行驶的速度达到一定的数值之后,与列车表面接触的空气就会被高速行驶的列车给切断,这样以来就会使得列车表面当中的空气流体发生分裂,形成一个空气漩涡,这种空气漩涡在形成的过程中会产生十分巨大的声音,产生这种声音产生的最直接因素就是与列车的行驶速度和,同时还和列车表面的粗糙程度有关,当列车表面粗糙程度越大,与风接触的时候所产生的切断声音就越大,形成漩涡所产生的能量就越大,能量越大所产生的声音就越大,这种能量的产生过程中会产生巨大的吸引力,从而使得声音在传播的时候能够散播的很远,同时在传播的过程中产生一定的能量。可以这样说,这种声音在传播的过程中是带有一定的能量的传播出去

1.4 结构物体产生噪声

所谓的结构物体产生噪声其实就是指的是钢轨的路基,铁路高架桥,刚桥,隧道等等一些建筑,当列车行驶在这些物体上面的时候,会与这些建筑物发生剧烈的振动和强大的摩擦,尤其是当列车车体的速度很快的时候,列车本身会发出强大的声源,还有这些建筑物摩擦振动的时候发出巨大的声音,换句话说,当列车行驶在这些建筑上面的时候会发出双重的噪声振动,这样一来以这种声音的产生最为巨大。同时最为突出的就是当列车行驶在隧道出口的时候,列车在进入和使出隧道口的时候会与空气发生巨大的摩擦,产生强大的气流,从而产生巨大声响。这种噪声产生的原理与空气动力产生的原理有类似的缘由在其中,通常这两种问题的解决可以归为一类进行统一解决。

2 铁路噪声的防治措施分析

针对前面提到铁路噪声问题的产生,笔者查询了大量的文献资料以及实地考察,对于以上几种的问题出现,可以采取一下几种办法进行治理和缓解噪声的产生。

2.1 源头治理噪声的传播

列车在行驶的过程当中要想根治和缓解噪声的传播,从源头治理噪声是不可少的,首先出发点就是从列车本身出发,对于列车体当中一些噪声产生比较大的组合结构可以采用减震结构进行替换,从而达到缓解的效果,在这里以机车的排气口减震为例,列车的排气口是声音产生和传播的主要源头之一,列车部分的噪声传播和产生也都是由排气口所出去的,因此我们可以在列车上面的排气口部分加装消声器或者说对于排气口的结构进行消声改造,消声改造结构的措施不仅仅能够运用于排气口这一方面,像类似于噪声声源比较大的地方,比如说列车发动机,发电机,散热器等等一些声音产生比较大的地方都可以采取消声减震的措施进行改良。

同时出来从源头治理改良之外,对于其他组成部分进行优化改良也是不错的做法,像比如说,对车轮,钢轨,道床,都可以进行休整,对于车轮来说我们可以采用阻尼结构的车轮改良,这样就可以减小车轮和钢轨的摩擦。对于钢轨来说可以采取延长钢轨长度 减少钢轨之间的衔接口,从而减少列车与钢轨撞击的次数从而减少列的振动声音的产生。对于道床来说我们可以采取柔和的构建材料比如说在道床的下面垫上柔软的橡胶材料,另外也可以在路基两侧进行隔音材料的填充等等这些对于源头治理噪声都是不错的选择措施。

2.2 传播路径的阻隔

传播路径的阻隔的措施主要解决的是斩断噪声传播途径,从而达到缓解噪声的产生,在实际的做法当中对于噪声传播途径的阻隔最直接措施就是在铁路两旁设置隔声屏障,从而起到隔断噪声的目的,具体的细节做法就是在设置隔声屏障的时候,采取不同的细节调整措施能够使得隔声屏障发挥出最大的效果。一般情况下使用的隔声屏障的高度大约在2m左右,隔声屏障的形状一般由直立式和斜立式组成,同时在搭建的时候还要注意的就是对于这些隔声屏障组成之间的缝隙进行完善和整合,具体的做法就是,由于隔声屏障是由一小块,一小块的隔声屏障组成,因此每块的隔声屏障中间会有一些连接的地方出现缝隙,因此我们要做的就是对于这些缝隙进行特殊材料的填补,采用一些吸声的材料进行填补这样效果会更加明显。

2.3 受声点防护隔离

我国对于铁路修建这一块来说对于选址的考虑还是很有保障的,一般来说当铁路需要经过一些居民群密集的地方时,铁路的设计和构造往往会采取背向建造的方式来回避居民区密集的地方,像需要经过学校的时候,应该将学校较为空旷的区域紧靠铁路 将教学楼密集的地方远离铁路,同时在周围配合隔声屏障的配合就能够使得学校周围的噪声得到缓解。

3 结语

近些年来,我国的铁路事业取得丰硕的成果,我国的铁路事业呈现出蒸蒸日上的局面,在以后随着科技的不断发展,我国的铁路事业会更上一层楼,对于铁路修建当中出现的一些问题也会更好更快的得到解决和完善,在以后,铁路噪声问题一定会得到根治。

参考文献

[1]孟峰,谢英,陈晓清,等.铁路噪声影响分析及防治措施研究[J].资源节约与环保,2014,(8):72-73.

[2]田丰.高速铁路噪声烦恼评估与对策研究——以京沪高铁安徽段为例[D].南京大学,2014.

[3]杨忠平.铁路桥梁段噪声影响及其治理措施研究[D].西南交通大学,2014.

[4]裴勇涛,娄生超.高速铁路振动产生的噪声分析及防治措施[J].铁道运营技术,2012,18(3):45-46.

(作者单位:南昌市环境监测站)

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