北京地铁平西府车辆段减振扣件改造测试分析

孟磊 张衡 安小诗

摘 要：为满足北京地铁平西府车辆段停车列检库地铁上盖物业开发的减振需求，将该库第27股道（西侧）原有的普通扣件更换为减振扣件，对其试铺前后分别进行同种工况下的测试，测试内容包括钢轨、道床、墙壁的垂向振动加速度，钢轨的内外侧垂向和水平向动态变形，并对改造前后所测的数据进行分析，最后得出该种减振扣件的减振性能可满足设计要求，钢轨除垂向变形有较大幅度增加外，水平向形变基本与之前保持一致，达到预期的指标。

关键词：地铁;上盖物业;减振扣件;改造;测试分析;振动加速度;轨道动态变形

中图分类号：U213.5

地铁上盖物业开发在北京起步相对较早，在解决了土地资源浪费问题的同时也带来了一定的振动噪声扰民问题，目前北京规划上盖物业并投入使用的车辆段有北京地铁8号线平西府车辆段、北京地铁10号线五路车辆段和北京地铁9号线郭公庄车辆段等。北京地铁8号线平西府车辆段停车列检库上方进行了物业开发，其上方的9栋住宅楼已经入住。国内大部分规划的上盖物业在车辆段建设期间已加装了减振降噪设施，但由于在车辆段建设时期该库使用的是普通扣件，不能满足减振要求。为此，将该库第27股道（西侧）原有的普通扣件更换为JT-KJ-1型减振扣件，在扣件更换前后对钢轨、道床、墙壁振动加速度、钢轨动态变形进行测试，分析验证其减振性能及安全性能。

1 测试内容

1.1 振动加速度

此次测试断面选取在平西府车辆段停车列检库第27股道（西侧）的中间位置，分别对普通扣件（断面1）与减振扣件（断面2）进行了测试，振动加速度测试的测点布置如表1所示，现场照片如图1所示。

1.2 钢轨动态变形

钢轨动态变形是指钢轨相对于道床的变形。在断面的两根钢轨上均布设外侧垂向、内侧垂向和外侧水平向等测点，每个测试断面的测点布置如表2所示，现场照片如图2所示。

2 测试数据分析

列车采用拉抽屉进出库的方式配合测试。测试时，列车出入库的速度等工况与正常运营时相同，分别采集断面1与断面2出入库各12组数据。

2.1 测试结果

列车出库时，断面1、2各测点实测数据在不计权情况下1～800Hz 1/3倍频程中心频率对应的振动加速度级（以下简称“振级”）分别如图3和图4所示。

列车入库时，断面1、2各测点实测数据在不计权情况下1～800Hz

1/3倍频程中心频率对应的振级分别如图 5和图6所示。

道床和墙壁的振动加速度数据能直接反映轨道减/隔振措施的效果，依据GB 10071-1988《城市区域环境振动测量方法》，执行ISO 2631/1-1985规定的全身振动Z计权因子进行修正，频率范围为1～80Hz，对其实测数据进行分析。振动评价量采用1～80Hz频率范围的铅垂向经计权后振级的最大Z振级（VLZmax）进行评价。以各断面出库或入库的算术平均值作为最终结果，如表3所示。

2.2 钢轨动态变形测试结果

本次测试计算每组数据的最大位移量，再取其算术平均值，两者均作为最终结果。垂向位移为正值时，钢轨下沉;水平向位移为正值时，钢轨向内移动，轨距减小。

2.2.1 列车出库数据分析

列车出库时，各断面钢轨垂向及水平向的位移如表 4所示。

从表4可以看出：对于普通扣件，在列车通过时，南侧钢轨未见内翻或外翻现象，而北侧钢轨有轻微外翻现象;对于减振扣件，在列车通过时，两根钢轨均有轻微内翻现象。

从表4的差值可以看出：对于普通扣件，在列車通过时，两根钢轨内外侧垂向位移均有较大幅度增加，这是由于其扣件整体垂向刚度减小，起到减振的效果;对于减振扣件，在列车通过时，两根钢轨水平向位移未见明显差异。

2.2.2 列车入库数据分析

列车入库时，各断面钢轨垂向及水平向的位移如表5所示。

从表5可以看出：对于普通扣件，在列车通过时，南侧钢轨有轻微外翻现象，而北侧钢轨基本未见内翻或外翻现象;对于减振扣件，在列车通过时，两根钢轨均有轻微内翻现象。

从表5的差值可以看出：对于普通扣件，两根钢轨内外侧垂向位移均有较大幅度增加，这是由于其扣件整体垂向刚度减小，起到减振的效果;对于减振扣件，两根钢轨水平向位移未见明显差异。

3 结语

通过测试分析，在更换了JT-KJ-1型减振扣件后，墙壁振动加速度数值有明显降低，钢轨动态变形中的垂向变形有较大幅度增加，而水平向形变基本与之前保持一致，达到了预期的效果。本次扣件改造及测试是北京首次针对地铁上盖物业形式进行的减振改造示范，以期为后期规划上盖物业的既有车辆段改造、新建车辆段建设提供数据支撑。

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收稿日期 2019-10-30

责任编辑 党选丽