Page 285 - 捷運工程叢書 精進版 - 4 捷運土木工程實務
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第七章 捷運振動與噪音之防治
7.5.3 各型軌道制振減噪探討
無論是道碴道床軌道、無道碴道床軌道或是浮動式道床軌道,其在空傳噪音的抑制方
面相差有限,一般係利用隔音牆改善噪音問題,故少有系統會為了空傳噪音而調整軌道型
式。惟各型軌道表現在減振功能上的差異相當大,經由適度選用道床型式,往往可達到減
振效果。
各型軌道之減振效果不一,主要差別在於軌道自然頻率的不同。軌道自然頻率低、減振
效果佳,而構成軌道自然頻率的二大參數為軌道質量與垂直方向的彈性係數,當軌道質量加
大、彈性係數減小,則自然頻率越低。惟考量軌道結構的穩定性,軌道自然頻率不可能無限
制的降低,各型軌道的自然頻率範圍彙集如表 7-5-8。
表 7-5-8 各型軌道的自然頻率彙整
軌道自然頻率
f(Hz) 軌道型式 備註
f ≧ 63 傳統道碴道床軌道 臺北高運量捷運系統平面段
f ≒ 50 無道碴道床軌道(彈性基鈑垂向 臺鐵、香港捷運
勁度 25KN/mm)
無道碴道床軌道(彈性基鈑垂向
f ≒ 45 臺北高運量捷運系統高架段
勁度 20.38N/mm)
無道碴道床軌道(彈性基鈑垂向 臺北高運量捷運系統地下段
f ≒ 40 勁度 15.76N/mm)
標準型低振動軌道(LVT)
無道碴道床軌道(彈性基鈑垂向 Cologne Egg 或 Pandrol Vanguard 基鈑
f ≒ 25 勁度 6.0~7.5KN/mm)
高隔振型低振動軌道(LVT)
道碴墊質量彈簧系統(Mass
f=15~20 Spring System with Ballasted 香港機場快線試驗段、高雄捷運
Mats)
f ≦ 15 浮動式道床軌道(橡膠支承)
臺北高運量捷運系統地下段特定位置
f=6~8 浮動式道床軌道(金屬支承)
理論上,若將整個軌道系統以單自由度質量彈簧系統考量(圖 7-5-3),則輪軌負荷經
由軌道系統向下傳遞,系統減振範圍係針對振動頻率在軌道自然頻率的 1.414 倍以上之部分,
至於振動頻率與軌道自然頻率相近之共振放大現象,一般係以增加阻尼來降低放大值(圖
7-5-4)。假設無道碴道床軌道的自然頻率為 40Hz,則系統對頻率 57Hz 以上的振動具有減振
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