北京地鐵平西府車輛段減振扣件改造測試分析

孟磊 張衡 安小詩

摘 要：為滿足北京地鐵平西府車輛段停車列檢庫地鐵上蓋物業開發的減振需求，將該庫第27股道（西側）原有的普通扣件更換為減振扣件，對其試鋪前后分別進行同種工況下的測試，測試內容包括鋼軌、道床、墻壁的垂向振動加速度，鋼軌的內外側垂向和水平向動態變形，并對改造前后所測的數據進行分析，最后得出該種減振扣件的減振性能可滿足設計要求，鋼軌除垂向變形有較大幅度增加外，水平向形變基本與之前保持一致，達到預期的指標。

關鍵詞：地鐵;上蓋物業;減振扣件;改造;測試分析;振動加速度;軌道動態變形

中圖分類號：U213.5

地鐵上蓋物業開發在北京起步相對較早，在解決了土地資源浪費問題的同時也帶來了一定的振動噪聲擾民問題，目前北京規劃上蓋物業并投入使用的車輛段有北京地鐵8號線平西府車輛段、北京地鐵10號線五路車輛段和北京地鐵9號線郭公莊車輛段等。北京地鐵8號線平西府車輛段停車列檢庫上方進行了物業開發，其上方的9棟住宅樓已經入住。國內大部分規劃的上蓋物業在車輛段建設期間已加裝了減振降噪設施，但由于在車輛段建設時期該庫使用的是普通扣件，不能滿足減振要求。為此，將該庫第27股道（西側）原有的普通扣件更換為JT-KJ-1型減振扣件，在扣件更換前后對鋼軌、道床、墻壁振動加速度、鋼軌動態變形進行測試，分析驗證其減振性能及安全性能。

1 測試內容

1.1 振動加速度

此次測試斷面選取在平西府車輛段停車列檢庫第27股道（西側）的中間位置，分別對普通扣件（斷面1）與減振扣件（斷面2）進行了測試，振動加速度測試的測點布置如表1所示，現場照片如圖1所示。

1.2 鋼軌動態變形

鋼軌動態變形是指鋼軌相對于道床的變形。在斷面的兩根鋼軌上均布設外側垂向、內側垂向和外側水平向等測點，每個測試斷面的測點布置如表2所示，現場照片如圖2所示。

2 測試數據分析

列車采用拉抽屜進出庫的方式配合測試。測試時，列車出入庫的速度等工況與正常運營時相同，分別采集斷面1與斷面2出入庫各12組數據。

2.1 測試結果

列車出庫時，斷面1、2各測點實測數據在不計權情況下1～800Hz 1/3倍頻程中心頻率對應的振動加速度級（以下簡稱“振級”）分別如圖3和圖4所示。

列車入庫時，斷面1、2各測點實測數據在不計權情況下1～800Hz

1/3倍頻程中心頻率對應的振級分別如圖 5和圖6所示。

道床和墻壁的振動加速度數據能直接反映軌道減/隔振措施的效果，依據GB 10071-1988《城市區域環境振動測量方法》，執行ISO 2631/1-1985規定的全身振動Z計權因子進行修正，頻率范圍為1～80Hz，對其實測數據進行分析。振動評價量采用1～80Hz頻率范圍的鉛垂向經計權后振級的最大Z振級（VLZmax）進行評價。以各斷面出庫或入庫的算術平均值作為最終結果，如表3所示。

2.2 鋼軌動態變形測試結果

本次測試計算每組數據的最大位移量，再取其算術平均值，兩者均作為最終結果。垂向位移為正值時，鋼軌下沉;水平向位移為正值時，鋼軌向內移動，軌距減小。

2.2.1 列車出庫數據分析

列車出庫時，各斷面鋼軌垂向及水平向的位移如表 4所示。

從表4可以看出：對于普通扣件，在列車通過時，南側鋼軌未見內翻或外翻現象，而北側鋼軌有輕微外翻現象;對于減振扣件，在列車通過時，兩根鋼軌均有輕微內翻現象。

從表4的差值可以看出：對于普通扣件，在列車通過時，兩根鋼軌內外側垂向位移均有較大幅度增加，這是由于其扣件整體垂向剛度減小，起到減振的效果;對于減振扣件，在列車通過時，兩根鋼軌水平向位移未見明顯差異。

2.2.2 列車入庫數據分析

列車入庫時，各斷面鋼軌垂向及水平向的位移如表5所示。

從表5可以看出：對于普通扣件，在列車通過時，南側鋼軌有輕微外翻現象，而北側鋼軌基本未見內翻或外翻現象;對于減振扣件，在列車通過時，兩根鋼軌均有輕微內翻現象。

從表5的差值可以看出：對于普通扣件，兩根鋼軌內外側垂向位移均有較大幅度增加，這是由于其扣件整體垂向剛度減小，起到減振的效果;對于減振扣件，兩根鋼軌水平向位移未見明顯差異。

3 結語

通過測試分析，在更換了JT-KJ-1型減振扣件后，墻壁振動加速度數值有明顯降低，鋼軌動態變形中的垂向變形有較大幅度增加，而水平向形變基本與之前保持一致，達到了預期的效果。本次扣件改造及測試是北京首次針對地鐵上蓋物業形式進行的減振改造示范，以期為后期規劃上蓋物業的既有車輛段改造、新建車輛段建設提供數據支撐。

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收稿日期 2019-10-30

責任編輯 黨選麗