隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和社會(huì)的日益進(jìn)步,高速鐵路因?yàn)榫哂腥忾]、運(yùn)能大、高效率、能耗低、高舒適性、安全系數(shù)高、低污染、不受氣候影響等特點(diǎn),在我國(guó)得到快速發(fā)展。
截止到2015年年底,全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程超過(guò)12萬(wàn)千米,居世界第二位,其中高鐵1.9萬(wàn)千米,居世界第一位,超過(guò)世界高鐵營(yíng)業(yè)里程的一半,是當(dāng)之無(wú)愧的世界第一高鐵大國(guó),以高速鐵路為主骨架的快速鐵路網(wǎng)基本建成,總規(guī)模達(dá)4萬(wàn)千米以上。
然而,隨著鐵路列車(chē)速度的提高,由此帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題日益突出。國(guó)內(nèi)外高速鐵路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,高速列車(chē)的環(huán)境問(wèn)題是高速鐵路最難解決的三大問(wèn)題之一,其他兩個(gè)問(wèn)題分別是安全性和舒適性問(wèn)題,而振動(dòng)與噪聲問(wèn)題則是高速列車(chē)環(huán)境污染中最突出的問(wèn)題。因此,有效地減少和消除振動(dòng)與噪聲,是關(guān)系到鐵路能否發(fā)揮高效運(yùn)能的關(guān)鍵。
世界第一條高速鐵路——日本新干線的振動(dòng)及噪聲曾受到公眾的強(qiáng)烈反對(duì),因而在其投入運(yùn)行后采取了一系列措施進(jìn)行補(bǔ)救;法國(guó)TGV列車(chē)由于運(yùn)行噪聲,沿線居民提出強(qiáng)烈反對(duì),因而不得不面臨在一些區(qū)段限速的局面。當(dāng)今人們環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng),如何降低高速列車(chē)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)與噪聲是高速鐵路發(fā)展過(guò)程中無(wú)法回避的問(wèn)題。
列車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲,均來(lái)自于輪軌系統(tǒng)中各結(jié)構(gòu)不同頻率的振動(dòng)。這些振動(dòng),一部分通過(guò)空氣或周邊結(jié)構(gòu)物的反射,以噪聲的形式擴(kuò)散;另一部分,主要是低頻振動(dòng),則通過(guò)軌道結(jié)構(gòu)向軌下基礎(chǔ)及周邊建筑物傳播,對(duì)地面建筑物產(chǎn)生影響。
當(dāng)前對(duì)鐵路軌道采取的減振措施主要有:緩沖減振和隔離減振。
緩沖減振,通常是把鋼軌、扣件和軌枕等用彈性體來(lái)緩沖衰減車(chē)輛運(yùn)行傳來(lái)的振動(dòng);
隔離減振,是把軌道道床與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)用彈性體整體隔離車(chē)輛運(yùn)行傳來(lái)的振動(dòng)。
其中隔離減振的浮置板結(jié)構(gòu)在現(xiàn)今此類(lèi)減振結(jié)構(gòu)中效果最明顯,浮置板減振結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)鐵道減振水平產(chǎn)生很大影響。浮置板各減振層的剛度,阻尼和軌道的固有頻率將是浮置板減振效果的關(guān)鍵。