二、減振措施新產品和新思路

由于減振工程的特殊性和產品選型的慣性，很多新產品和設計思路并未獲得廣泛推廣和客觀評價。

新產品和新思路根據其產生原因可分為針對減振產品引起的問題進行改進、提高減隔振效果、對既有產品進行工程性改進、新概念產品四個方向。

1.     針對減振產品引起的問題進行改進

減振扣件因其低剛度設計會加大鋼軌振動及輻射噪聲，針對這一問題，在澳大利亞ECRL線上，就曾將Delkor Egg扣件配合TRD產品進行使用以控制鋼軌振動。近年來在扣件設計上，一些產品將減振扣件和鋼軌吸振器予以結合。

諧振式浮軌扣件利用動力吸振原理，設計了內含諧振質量塊的橡膠制成楔塊，吸收鋼軌的振動能量，如圖9所示。

諧通扣件可以與迷宮式約束降噪板兼容，實現減振和降噪作用，如圖10所示。

圖9諧振式浮軌扣件

（洛陽雙瑞橡塑科技有限公司）

圖10諧通扣件

（青島科而泰環境控制技術有限公司）

2.     將減振措施進行組合以提高減隔振效果

將減振措施進行組合以獲得更高的減振效果這一思路在香港西鐵線、倫敦東線、瑞士巴塞爾有軌電車線路都有所應用。其中香港西鐵線采用科隆蛋扣件與橡膠支座浮置板組合，并結合橋梁結構優化和多腔室降噪設計實現振動噪聲控制；倫敦東線采用低振動軌道（LVT）和減振墊進行組合；巴塞爾有軌電車減振工程采用固有頻率為5 Hz的鋼彈簧浮置板組合固有頻率為 17 Hz的減振墊浮置板。

延續這一思路，國內科研單位將非線性道床隔振墊和高性能減振扣件兩種高等減振措施并用，研發出高減振組合道床系統，在保證安全的前提下，使隔振效果達到最優。

組合道床這種方式也在韓國高速鐵路有所應用，軌道型式為采用有砟軌道組合側置式鋼彈簧浮置道砟槽。

圖11采用綜合減振降噪措施的香港西鐵線

圖12巴塞爾有軌電車浮置板軌道

（Gerb）

圖13低振動軌道和輕型質量彈簧系統（Getzner）

圖14高減振組合道床系統

（洛陽雙瑞橡塑科技有限公司）

圖15重型板砟復合浮置板（Gerb）

3.     對既有產品進行工程性改進

減振措施的使用受限于施工控制水平。鑒于彈性軌枕軌道對支承塊與套靴的公差匹配以及對施工安裝要求較高，在目前難以實現良好的施工控制的條件下，盡管彈性短軌枕的減振效果優于一般的扣件類減振措施，彈性短軌枕在國內的推廣和使用一直受到限制，CONSOLIS RAIL公司在彈性長枕外添加剛性外槽以應對施工誤差影響不失為一種很好的方案。

圖16 High attenuation sleepersystem（CONSOLIS RAIL）

4.     新概念產品

（1）LVT traffic - a mobilityconcept on rails--- Sonneville

LVT traffic是Sonneville公司新提出的概念產品。這種軌道允許膠輪車輛在軌道上行駛，以滿足車輛進入隧道進行應急搶險這一情況。

圖17 LVT traffic（Sonneville）

（2）緩沖鞍座扣件（ANTI-VIBRATION SADDLESFOR UNDERGROUND）

圖18 緩沖鞍座扣件及原理（Fimor）

鞍座扣件是考慮到一般扣件軌底坡的影響，會造成下部墊板上的壓縮不均，因而使得一側扣壓件受力過大，即便調整墊層剛度，也無法改變不均勻壓力和彈條、墊板、螺栓的提前磨損問題。因此，采用杠桿原理設計緩沖鞍座扣件，由聚氨酯材料提供彈性支撐，通過杠桿支臂調節高度、軌距和軌底坡，在確?？奂p振效果的前提下，保證扣壓件和墊板的合理受力。

（3）地鐵減振降噪阻尼材料

采用地鐵減振降噪阻尼材料是在軌枕與道床之間、道床與基底之間、盾構管片表面噴涂阻尼材料，形成約束阻尼結構，把振動噪聲的機械能轉化為熱能消耗掉，從而達到減振降噪的目的。

圖19 地鐵減振降噪阻尼材料（青島理工大學功能材料研究所）

 

（4）剪切型彈性軌枕復合減振器

剪切型彈性軌枕復合減振器是將彈性支承塊與剪切型減振器進行結合，利用現澆混凝土整體道床作為其外部約束圈，結合了傳統彈性支承塊有一定參振質量可避免輪軌共振以及科隆蛋充分利用橡膠的剪切彈性的優點。

圖20 剪切型彈性軌枕復合減振器（江陰海達橡塑股份有限公司）

 

三、結語

隨著城市的發展和軌道交通路網的加密，軌道線路走向或埋深設計愈加難以繞避環境振動敏感點，軌道工程減振措施的需求將進一步提高，而不同種類軌道減振措施的大量使用，不僅帶來了投資壓力，也降低了軌道結構的剛度平順性，甚至引起了較大規模的鋼軌異常波磨等軌道病害。因此在軌道交通減振措施的設計和使用方面還需重視一些問題：

1、綜合減振不綜合。減少或控制城市軌道交通環境振動的負面影響，是一個綜合性的工程過程，需要在振源、傳播路徑及敏感目標自身隔振等多個層面綜合規劃及優化。目前工程上過度依賴軌道減振，而忽略了車輛及傳播路徑綜合減振措施的研究與推廣。目前傳播路徑隔振及敏感目標自身隔振技術的研究工作明顯不足，尚需更多的科研投入和實踐積累。同時，需要推進車輛系統自身進行減振降噪設計研發的力度。如此才能在根本上解決綜合減振不綜合的問題。

2、減振效果評價不統一。目前各廠家提供的產品減振性能參數，一般是根據商業廣告標稱的特定頻率而給出，與環境振動關注的1~80Hz的減振效果不對應，且多未注明使用的測量方法、評價量、頻率范圍、評價位置等與減振效果直接相關的條件。因此需權威的第三方機構對減振措施在特定的測試條件下和相應的頻率范圍內的減振效果做出客觀的評價。

3、減振設計不規范?，F階段軌道減振措施在設計時缺少對減振軌道設計的總體性把握，而多重于產品本身減振效果，對產品在整個輪軌系統中的作用有所忽視。軌道減振產品是在車輛運行動力作用下工作的，首先必須確保列車在高密度行車下實現加減速及通過曲線的安全、平穩、低噪聲，同時實現其減振性能。需要明確相應的設計方法并設立相應的規范予以明確，同時考慮減振與非減振軌道過渡段、施工條件預留、誤差控制、過軌管線、排水等問題。

4、管理機制不健全?，F在國內尚無明確的新技術、新產品、改良產品審查及上道使用的管理機制，因此對于新技術、新產品和改良產品的試驗工況、產品性能和工藝工法的評價檢驗應更加嚴格，切實確保其試驗工況和使用工況的對應，盡可能避免不成熟的產品技術所帶來風險。同時，急需權威部門制定關于新產品，新技術的準入程序和標準的規定以及對于改良產品的要求，在規避風險的同時，使得真正有價值的新產品和新技術得到切實的應用。同時，為了減少過度采用軌道減振措施給輪軌作用帶來的不利影響，需要開發更多種類的道床、隧道襯砌、路基、橋梁結構、地層隔振屏障、建筑結構以及設備的隔振工程技術措施，加大科研開發力度，促進市場轉化機制的建立。