隨著我國經(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),在我國得到快速發(fā)展。
截止到2015年年底,全國鐵路營業(yè)里程超過12萬千米,居世界第二位,其中高鐵1.9萬千米,居世界第一位,超過世界高鐵營業(yè)里程的一半,是當(dāng)之無愧的世界第一高鐵大國,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)4萬千米以上。
然而,隨著鐵路列車速度的提高,由此帶來的環(huán)境問題日益突出。國內(nèi)外高速鐵路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,高速列車的環(huán)境問題是高速鐵路最難解決的三大問題之一,其他兩個(gè)問題分別是安全性和舒適性問題,而振動(dòng)與噪聲問題則是高速列車環(huán)境污染中最突出的問題。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,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TGV列車由于運(yùn)行噪聲,沿線居民提出強(qiáng)烈反對,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)保意識日益增強(qiáng),如何降低高速列車運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)與噪聲是高速鐵路發(fā)展過程中無法回避的問題。
列車運(yùn)營時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲,均來自于輪軌系統(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),則通過軌道結(jié)構(gòu)向軌下基礎(chǔ)及周邊建筑物傳播,對地面建筑物產(chǎn)生影響。
當(dāng)前對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緩沖衰減車輛運(yùn)行傳來的振動(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輛運(yùn)行傳來的振動(dòng)。
其中隔離減振的浮置板結(jié)構(gòu)在現(xiàn)今此類減振結(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。