Kentsel ray transit tünelleri modern metropol bölgelerinde önemli arterler, hızlı, verimli hareket sağlarken, tüm tünel portallarına yakın hassas aktiviteler kesintiye uğratılır ve hatta yapısal yorgunluklar altında.Son iki yılda, mühendisler, her şeyi tekerlekten üretilen gürültü azaltma teknolojilerinin karmaşık bir paketi geliştirdiler, ve dikkatli bir şekilde, bu gürültüyü, yükselen tünellerdeki birincil kaynakları da inceliyorlar.

Kentsel Rail Tünellerinde Gürültü Kaynağını Anlamak

Yeraltı bir demiryolu ortamında gürültü nadiren tek bir fenomendir. En az dört ayrı mekanizmadan oluşur, her biri belirli bir mitigation stratejisi gerektiren.

WheelRail Interaction

Tünellerdeki gürültünün en baskın kaynağı, tren tekerlekleri ve çelik raylar arasındaki bağlantıdır. Tren hareket ettiği gibi, her iki yüzeyde de ses olarak yayılan vitreuslar titreşim üretir.Bu tür frekansların doğal dağılımını tipik olarak 500 Hz ve 2 kHz arasında zirve yapar.

Aerodinamik Gürültü

Trenin yaklaşık 60 km/h üzerindeki hızlarda, hava yerinden edilmeleri önemli bir gürültü katkıda bulunuyor. Turbulent araç boşlukları üzerinde akışlar, pantograflar ve alt ekipmanlar geniş kapsamlı ses yaratır.In tüneller, piston etkisi trenin önünde hava kuvvetleri, düşük frekanslı bir patlama olarak portaldan çıkan baskı dalgaları yaratır.Bu aerodinamik bileşen hızlar, yenileyici, daha hızlı metro sistemleri için kritik bir endişe yaratıyor.

Yapı-Borne Gürültü ve Titreşim

Tekerlek-ray kuvvetlerin raydan seyahat ettiği, taşıyıcılar ve tünel yapısına yatağa girip, sonra çevreleyen zemine kadar uzanabilir. Yapı ile gelen gürültü, bitişik binalarda genellikle daha fazla hissedilir. Özellikle de tünellerde sıkışıklık olan tünellerde sıkışıp kalmış durumdaki yüzeylerde problemli.

Havalandırma ve Ancillary Systems

Her tünel havalandırma fanları, pompalar ve elektrik alt istasyonlar gerektirir. Büyük eksenel fanlar sıcaklık ve hava kalitesini korumak için çok fazla hava harcarlar, ancak hem hava yoluyla gürültü ve fan-blade tonal gürültü üretirler. akustik tedavi olmadan, fan gürültüyü havalandırma millerine yayılabilir ve çıkış yaparak mahalle ses azarlığı için sürekli bir humvan ekleyin.

Kontrolsüz Tünel Gürültülerinin Etkileri

Demiryolu tünellerinden gelen aşırı gürültü, toplulukları ve altyapı sahipleri üzerinde gerçek maliyetler getiriyor. Tünel portalları veya havalandırma milleri yakın bulunan konut özellikleri uyku rahatsızlıkları, mülk değerleri azaltıp 55 dB L)Aeq) Demiryolu araçlarının üzerinde kronik maruz kalmaları, sınırlı sayıdaki tünel astarları, genişletilmiş geometriler için, çözümlenmemiş gürültü sorunları, yasal iddiaları ve pahalı retrofitleri artırdı.

Bu etkiler göz önüne alındığında, gürültü azaltma sadece bir konfor yükseltme değildir, ancak sürdürülebilir şehir rayları için temel bir gerekliliktir. Birçok yargıda düzenleyici organlar şimdi yeni projeler için maksimum gürültü ve titreşim limitleri görev alıyor ve mevcut sistemler şehirlere uymaya baskı altında.

Anahtar Gürültü Azaltımı Teknolojileri

Ses geçirmez Engeller

Tünel duvarları boyunca akustik engellerin kapatılması, ses kaynağı ve alıcı arasında doğrudan çizgi öngörüyü kesintiye uğratmaktadır. Bir tünelde, engeller genellikle her iki tarafta da kuruludur, tünelin yakınından gelen aksaklıklar, etkili engeller, katı geri alma blokları, ve absorpsiyon. Tipik bir inşaat, özellikle de 10-15 dB'nin orta boylarında, özellikle de hassas bir metal levha ile karşı karşıya kalır.

Track Modifications

İzleme yapısını değiştirmek, kaynağında gürültüye saldırmanın en etkili yollarından biridir. Çeşitli kanıtlanmış yöntemler var:

  • [FONT:0)Resilient demiryolu taşıyıcıları [Dönetici: 0,0] - Elastomerik malzemelerden yapılan Padler demiryolu ayağı ve beton uykulu veya plaka arasında yer almaktadır. Yüksek frekanslı titreşimin geçişi, tünel yapısına geçişini azaltırlar.
  • [FONT:0)Ballast mats[[DÜT 1: 1 ) – En küçük tabakanın altında bulunan elastik matlar (veya doğrudan topsuz yolda) tünele ulaşmadan önce titreşimin altında bulunan plakanın altında bulunan elastik matlar 250 Hz.
  • [FONT:0]Masss-spring sistemleri[Dönemli: 1) En zorlu ortamlarda, tüm pistler çelik ilkbaharlarda veya elastomerik yataklarda yüzülür. Bu yüzen plaka teknolojisi, geniş frekans spektrumu ile titreşim iletimini azaltabilir.
  • [FONT=0]Rail dampers[[Dönetici: 1 ) – Demiryolu web absorbe vibrasyonal enerjiye özel rezonans frekanslarında bağlı küçük melodiler. -Maalesef, demiryolu gürültünün en belirgin 400-1,000 Hz aralığı bastırmak için özellikle yararlıdır.

Wheel Dampers ve Wheel Profil Optimizasyonu

Tekerlekler kendileri önemli ses radyatörler. Damping halkaları - metal veya kompozit halkalar tekerlek web'de bir oluka baskı yaptı - tekerlekin doğal titreşim modlarına mekanik baraj ekler. Alternatif olarak, kısıtlanmış-kökezyen barajlar (konuş ve vizastik materyalin sandviçleri) 3-6 dB tarafından genel olarak gürültüyü azaltıp, tekerleklerin taşınmasını azaltılabilir.

Gürültü Kontrol Kontrolü

Havalandırma sistemleri, birden çok kattansiyon tabakalarıyla tedavi edilebilir:

  • [FONT:0)In-duct Silencers[[Döncükler: 1) Taklit materyali ile dolu Splitters, hava akışına izin verirken genişleyen geniş bir absorpsiyon sağlar. Tipik eksiyonlar 10-20 dB, bölünmüş geometri ve kalınlıklara bağlı olarak.
  • [FONT=0]Vibration isolators[Dönetici: 1) Spring hangers veya elastomerik tepeler, fanı yapınından koparır, tünel duvarlarına seyahat etmekten ve sonra gürültüyü önler.
  • [FONT:0] Akustik muhafazalar [[Dönetici: 1)) - Hava miliste bulunan Fanlar, yüksek çözünürlüklü panellerle özel olarak akustik muhafazalarda bulunabilir. Dış miller için, louvred sessizlikler de baskı limitlerini korurken gürültü molasını azaltır.

Aktif Gürültü Kontrolü

Aktif gürültü kontrolü mikrofonları, dijital sinyal işlemcilerini kullanır ve pasif absorpsiyonun tünelde veya portalda yıkıcı bir şekilde orijinal gürültüye müdahale ettiği bir antifaş dalgayı üretmek için yüksek sesle test edilir.In tünellerde, teknoloji öncelikle düşük frekanslı bileşenler için test edilmiştir (daha az verimli 500 Hz), pasif bir şekilde tünelde veya portalda bulunan ve 10-15 dB'de özel tonları azaltılabilir.

Tünel Linings ve Yüzey Tedavisi

Tünel astarı daha iyi akustik için mühendisi olabilir. Precast beton segmentleri ek absorptive elementlerle - arka plandaki tavanlara gömülü paneller gibi - tünelin içindeki yeniden denge süresini azaltır.

Yenilikçi Malzemeler ve Tasarım Yaklaşımları

Akustik Metamalzemeler

Umut verici bir araştırma sınırı metamalzemeleri içeriyor - doğal olarak bulunan özelliklerle yapay olarak mühendisileştirilmiş yapılar. Tünel gürültü için, hedefli resonatörlerin demiryolu gürültülerine ilişkin 20 dB'yi gösterebiliyor (400-800 Hz).

Seslendirme Betonu

Araştırmacılar hafif agresyonlar, geri dönüştürülmüş plastik granüller veya köpüklü camları içeren beton karışımları geliştirdiler. Gözdengeçmiş yapı, orta frekans aralığında 0,5-0.8'lik ses absorpsiyon katlarını, standart beton için 0.05-0.1'e kıyasla, bu beton 3-5 dB'ye kadar genel tüneli azaltabilir. Ek avantajlarda artışlar arttı ve geleneksel akustik tedavilere kıyasla ağırlık azaltıldı.

Köpüklenmiş ve Profilli Duvarlar

Tünel yüzeyinin seslerini yansıtmak yerine, sperical modellemesi, ses seviyesini 2-4 dB'nin herhangi bir malzeme eklemeden azalttığını gösteriyor.Bu teknik tavanda absorptive panellerle birleştirildiğinde en etkili olanıdır.

Düzenleme Standartları ve Gürültü Limitleri

Şehir raylı sistemler için gürültü sınırları yaygın olarak değişir, ancak yakınlardaki en yüksek binalar için bir fikir birliği ortaya çıkıyor: Genellikle 35-40 dB L[Uygun) [Uygunluklar için ölçüm yöntemleri (örneğin, demiryolu gürültüsü için ISO 3095).

Transit ajanslar genellikle kendi altyapıları için iç performans standartlarını belirlediler. Örneğin, Londra Yeraltı istasyonları içindeki maksimum gürültü seviyelerini belirtir (80 dB L)Aeq).

Vaka Çalışmaları: Başarılı Uygulama

Crossrail (Elizabeth Line), Londra

Crossrail projesi, yoğun gürültü ve titreşim mitigation'i merkezi Londra'nın altındaki tüneller, yaklaşık 40 dB L'nin uzunluğuna göre, özellikle de tarihi binalar ve Batı Sonu'da tünel portallarda, 3-m-yüksek akustik bariyerler kuruldu. Sonuç: Yakınlardaki özelliklerin içinde zirveler 40 dB L'nin altında tutuluyorAeq[FLT 1:0, FTA'nın katı kriterleri içinde iyi.

Tokyo Metro, Marunouchi Line

Düşük frekanslı rumble hakkında toplum şikayetlerini ele almak için Tokyo Metro, en yakın konut bloğunda yapı kaynaklı bir gürültüyü elde etti. Yetki ayrıca Helmholtz resonator dizilerini hedef almak için 80-Hz fan tonal gürültüyü hedef alıyor.Bu önlemler, 2019 Uluslararası Demiryolu Ulaştırma Çalışmasında belgelenen 6 dB azaltımı, hedefsiz tüm gürültü standartlarını tam olarak yeniden başlatmış.

Singapur Çember Hattı

Circle Line tünellerinin bir üniversite kampüsü altında geçtiği yerde, Land Transport Authority, konferans tiyatrolarında kapalı gürültünün 35 dB L)Aeq) Yukarıdaki ölçümden sonra, çözüm, etkilenen 800-m hattında, tünelde akustik engellerle birlikte bir araya geldi.

Önümüzdeki birkaç trend, bir sonraki tünel gürültüsü teknolojisini şekillendirecektir. Birincisi, dijital ikizlerin gerçek zamanlı akustik izleme ile entegrasyonu tahmin edilebilir bakım sağlar: vibrasyon seviyelerinin yükselmesine başladığında, bakım ekipleri gürültünün sona ermesinden önce müdahale edebilir.İkinci, katkı maddeleri ve hem de baskı), düzensiz tünel geometrileri sığan ve metamalzeme özelliklerini içeren özel tasarlanmış akustik paneller, tamamen daha düşük maliyetli bir şekilde dağıtmaya çalışır.

Başka bir gelişme, akustik performansı korumak için “kabet” raylı taşlama ve lazer tıkanıklığının giderek artan kullanımıdır ve bu teknolojiler hem tekerleklerin hem de rayların hizmet ömrünü uzatırken, gürültü masyon maliyetini azaltır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Kentsel ray tünellerinde gürültü azaltma, geleneksel mühendisliği yenilikçi malzemeler ve kontrol sistemleri ile birleştiren çok yönlü bir disiplindir. Etkili mitigation, farklı gürültü kaynakları - tekerlek-ray etkileşimi, aerodinamik, yapı kaynaklı titreşim ve havalandırma - ve bir tabakalı yaklaşım uygulayın: kaynak tedavisi (uygun tekerlekler, güçlü engeller, yüzer plakalar), ve alıcı koruma (facadışlar) ve alıcılara daha sık yatırım yapmak için vaatler sağlar.