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捷運技術半年刊 第46期 81
查表4數據,一般新車輪行駛在同一轉彎段之最大噪音範圍由80dB(A)變動至
104dB(A),此可驗證尖銳噪音在沒有特定原因下會突然消失,惟一旦出現尖銳噪音,
最大噪音將增加達20dB(A);不過舊車輪(17個月後)行經轉彎段,並無此現象,尖
銳噪音一直存在著。由表4數據亦可驗證,阻尼車輪對尖銳噪音具有11~22dB(A)的減
噪效果。
依香港地鐵使用案例,環式減振車輪之減噪效果如表5,減振車輪可降低彎道噪
音約7.4dB(A)、直線段滾動噪音約3.3dB(A)【鄭國雄等,民100】。查表4與表5之數
據,兩者減振車輪的效果差異不大,惟一般車輪的道旁噪音總量則相差近10dB(A),
可見香港在近20年的發展中已大幅改善道旁噪音,具體措施包括車底架裙板、車廂地
板與裙板靠音源側貼覆吸音材、近軌隔音牆、道床與走道側牆貼覆吸音材等。
表5 香港地鐵使用環式減振車輪之減噪效果
彎道段 直線段
項目
總量 3150Hz頻帶 總量 500Hz頻帶
行車速率-km/hr 20 60
一般車輪-dB(A) 90.3 81.2 84.9 76.2
減振車輪-dB(A) 82.9 60.1 81.5 73.7
減振效果-dB(A) 7.4 21.1 3.3 2.5
註:減振車輪之減振環由Ghh–Valdunes公司提供。
比較不同材質之減振環,其中以三明治環之減振車輪在降噪功能上最佳,相對成
本亦較高。目前三明治環之減振車輪普遍使用於日本關西地區捷運車輛,而臺中捷運
烏日文心北屯線預計將使用此類減振車輪,以因應契約對噪音防制的需求。
3. 減噪鋼軌
為降低車輪幅射音,而有減噪車輪的發展,如彈性車輪與阻尼車輪等;同樣地,
為處理鋼軌幅射噪音,亦有相對應的減噪鋼軌,如彈性鋼軌與阻尼鋼軌等。所謂彈性
鋼軌,就是在鋼軌底下提供適當彈性支承,以緩和輪軌接觸振動,降低經由結構傳遞
的二次噪音;但因鋼軌振幅大,反而增加鋼軌幅射噪音。
鋼軌腹部的斷面較小,易因振動幅射聲音,阻尼鋼軌是在鋼軌腹部兩側貼覆高
阻尼材料,必要時輔以束制層鋼板,採連續或離散配置,俾有效阻止軌腹的振動,
降低鋼軌輻射噪音。此外,部分型式之阻尼鋼軌會衍生鋼軌共振頻率的調高,亦可
加速距離衰減及道旁隔音牆的減噪效果,其又稱為調諧式鋼軌吸振器(Tuned rail
vibration absorber or Tuned rail damper)。道旁最大音量約可降低5.4dB(A)【Thompson,
2006】。海洋大學許榮均教授曾在2003年接受臺北捷運公司委託,在捷運淡水線新北
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投支線進行調諧式鋼軌吸振器的量測驗證,實測鋼軌振動(參考值為10 m/sec )至少可
減少10dB以上,惟因調諧式鋼軌吸振器不利於鋼軌維修檢視,致計畫未再持續進行。
4. 輪軌界面摩擦係數
輪緣磨擦噪音與尖銳噪音通常發生在彎道處,其中尖銳噪音不具規律性,會在特
定彎道不定時發生,實驗證明尖銳噪音與界面粘滯係數(Adhesion coefficient)有強
烈關係【Hsu, etc., 2007】,故在特定彎道局部降低輪軌接觸面之摩擦係數,應可有效
改善尖銳噪音與磨擦噪音之發生。常見輪軌界面摩擦係數調整措施有輪緣潤滑器與鋼