齐勒河谷铁路优化

齐勒河谷铁路
关键信息
产品 DAMTEC® SBM K
系统 弹性道砟垫
厚度 23 mm
安装时间 2008
城市 齐勒河谷
国家 奥地利

项目介绍

在齐勒河谷铁路轨道系统的重建过程中,需要寻求防止噪声和振动传播的优化方案。其目的是为附近居民减少振动和二次噪声,同时不能加重空气传播中的直接噪声。根据初始测量系列的结果(基本测量 – “实际情况”),标准轨道在减振和二次降噪方面都可以进行改善。 根据分析结果,制定关于轨道结构设计、经济优化和标准横截面的建议。在一定条件下,减振和二次噪声隔离垫层与普通轨道之间需要增加额外的过渡层。
第一次测量系列的结果为轨道选择有效的降噪和减振措施提供了基础。由于个别材料的隔绝性能与频率相关,因此有必要就与频率内容相关的传播进行分析。第一次测量系列的结果表明,使用不同的车辆类型,其频谱宽度是非常不同的。下图说明了各种类型车辆的影响。

各种列车类型表现出相当大的差异,特别是在较低频率范围内。在16 Hz左右的频率范围内传播非常明显,尤其是在货物列车上。
测量结果清楚地表明,列车通过时由空气直接引起的噪声传播量在铁路排放保护条例(Schienenimmissionsschutzverordnung – DB‐SchIV “Durchführungs‐bestimmungen zur Schienenverkehrslärm‐Immisionsschutzverordnung – 2006年1月1日修订)规定的范围内。根据任务定义,优化工作结束之后,直接空气噪声的传播与当前水平相比不会增加。在选择合适的排放保护措施时已将这一点考虑在内。

在检查位置(轨道段Aschau – Zell am Ziller)有一条木枕轨道(Xa型轨道)。轨道重建后将安装49 E1‐R260型钢轨。

轨道的弹性垫层

列车通过时,由于移动负载、车轮和钢轨的粗糙度以及轨道系统稳定性的局部变化,会产生振动和结构噪音。
根据轨道系统的类型,可在排放范围内采用各种措施减少振动和二次噪声。减振类优化型轨道的效果主要取决于振动过渡路径中弹性材料的使用。使用这些材料应能限制振动进入路基。由于振动传播,传播点处所采取的措施,其空间扩展最小,因此在该区域采取措施通常是最经济的。
针对现有道砟轨道,对其枕脚和弹性道砟垫都进行了检查。考虑到不加重空气传声的要求,建议在住宅附近的轨道段使用木制轨枕。因此,测试是基于木制轨枕进行的。

轨枕可采用弹性基脚铺设在道砟层,以减少轨道系统振动的传播。然而,为了不增加空气噪声的传播并选择最有效的措施,不建议在现有情况下使用枕木基脚的弹性垫层。
碎石轨道在弹性道砟垫上的弹性垫层,由于轨道的高振动质量,达到了很高的隔振效果。隔振频率越低,弹性道砟垫(USM)在这方面所需的动态刚度就越低。然而,出于动态行驶的原因以及为了确保所需的道砟稳定性,必须保证道砟垫具有一定最小刚度(取决于轴重和轨道交通的最大速度)。根据Deutsche Bahn (德国铁路) 法规 TB 918 071(适用于标准轨距轨道交通),静态刚度受到限制,以限制轨道张力和下沉。

理论上,弹性道砟垫以无限大的终端阻抗,即绝对刚性基础,达到其最佳效果。因此,通过增加其下层的刚度可以提高弹性道砟垫的有效性。这可以通过对地基进行特别强的压实或在道砟层下方使用刚性基层(沥青底基层、混凝土基层)来实现。
建议安装弹性道砟垫,作为优化轨道振动和二次噪声的措施。鉴于其各自的特性,对三种不同弹性道砟垫的适用性进行了更仔细地考察研究。对各个产品的各种参数(动态刚度-减振静态刚度-钢轨下沉和钢轨张力)进行了比较。
通过数值计算,两个测量系列(安装弹性道砟垫之前和之后)验证了选择弹性道砟垫的建议。在此过程中,根据Wettschureck定义的插入隔绝水平来确定弹性道砟垫的效果。这方面决定性的影响变量是非簧载轴重、道砟刚度和垫层刚度。
测量和分析的振动传播量没有超过标准限值。所有考察过的弹性道砟垫的隔绝效果在较高的频率范围内是足够的。因此,总的来说,所有考察过的产品都显示出了类似的良好隔绝水平,并且适用于现有情况。此外,还对最大沉降量和最大轨道应力进行了计算。

标准横截面

减振垫的几何排列是由可用的标准横截面规定的,而与选择最佳类型的弹性道砟垫无关。在这方面,弹性道砟垫的宽度主要取决于振动和结构噪声的有效传播面积。

决定

考虑到材料成本、铺设成本,以及弹性道砟垫的静态和动态特性,推荐使用KRAIBURG USM单层道砟垫(d = 23 mm)。

从根本上说,有人指出弹性道砟垫的效果在很大程度上取决于下层的特性。该分析应用于压缩模量EV,2 = 180 MN/m²的地基。通过安装刚性覆盖层(沥青或混凝土底基层)实现最佳效果。从有效性和经济效率的整体角度来看,后一种可能性在本案例中是不可取的。不过,要注意保持上部底基层和/或霜冻层良好的压实度。

Zillertalbahn

参考

报告编号07‐1103‐02 ‐2007年4月 – 齐勒河谷铁路轨道振动和二次噪声优化 – Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH

技能

发布于

26. 10月 2017