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关 键 词 重 载 铁 路 ; 声 屏 障 ; 顶 端 降 噪 器 ; 降 噪 效 果 ; 测 试 与 分 析 ; 插 入 损 失中图分类号    TB53 ; U238     文献标识码   A     DOI : 10 ． 3969 / j． issn． 1003-1995 ． 2017 ． 10 ． 371   概述［ 1 ］我国铁路声屏障研究已有 30 多年的历史，经历了基础 研究 阶 段 ( 1985 — 1995 年 ) 、 示 范 工 程 应 用 阶 段 ( 1995 — 2005 年) 、 规 模 化 应 用 阶 段 ( 2005 年 至 今 ) 3 个发展阶段 ［ 2 ］   。

近年来重载铁路运输快速发展 。 重载铁路运输由 于采用了增加轴重 、 增大单列编组长度的运输方式，显 著提高了机车车辆的运转效率，降低了牵引能耗，提升［ 3 ］亚等 国 重 载 铁 路 轴 重 普 遍 已 经 达 到 了 32. 5 ～ 40. 0 t 。 我国重载铁路轴重舟山声屏障厂家送上海台州苏州绍兴隔音屏障价格规格从 11 t 发 展 到 21 ～ 23 t ，大 秦 铁 路 升级改造后轴重达到了 25 t 。 随之 而 来 的 环 境 噪 声 影 响不可避免地呈增大趋势 。

我国高速铁路声屏障以客运专线声屏障通用参考图为基础，实 施 的 总 长 度 已 超 过 4 000 km 。 高 速 铁 路 声屏障的测试和研 究 成 果 较 多，相 对 来 说 重 载 铁 路 声 屏障的测试和研究则较少 。

我国铁路沿线声屏障以直立式声屏障为主 。 声屏 障的作用是阻止直达声的传播，隔离透射声，并使绕射 声有足够的衰减，直 达 声 与 绕 射 声 的 声 能 差 即 为 绕 射 声衰减 。 声屏障绕射 分 为 顶 部 绕 射 和 端 部 绕 射，端 部 绕 射 一 般 可 通 过 加 长 声 屏 障 舟山声屏障厂家送上海台州苏州绍兴隔音屏障价格规格的 长 度 来 解 决 ;相 对 而 言 ，收稿日期 : 2017-05-30 ; 修回日期 : 2017-07-31基金项目 : 中国铁路总公司科技研究开发计划( 2015G009-A ) 作者简介 : 邢星( 1983 — ) ，男，助理研究员，硕士 。 E-mail : lucasx11@ 163 ． com解决顶部绕射声更为困难 。

绕射声衰减是 决 定 声 屏 障 降 噪 量 的 主 要 物 理 量 。 当直立式声屏障吸 声 性 能 较 差 时，轮 轨 噪 声 在 车 体 表 面与声屏障面板之 间 有 可 能 出 现 多 次 反 射 ，从 而 造 成 声屏障顶端声能集中，使声屏障的高度边际效应递减， 降低声影区的降 噪 效 果 。 一 般 情 况 下，为 提 高 声 屏 障 的插入损失，通常采 用 的 方 法 是 提 高 声 屏 障 的 几 何 高 度 。 但随着声屏障高度增加，路基基础需要加大，从而 使工程造价大大增加 。

另外，声屏障太高有可能会侵入其他构筑物限界 ， 对铁路运营安全构成威胁 。 顶端降噪器可有效削减顶 端绕射声，提高声影区的降噪效果 。

国外对声屏障顶端降噪器 的 研 究 始 于 20 世 纪 60 年代至 70 年代中后期，研发了具有不同声学结构的 声 屏障顶端降 噪 器 。 20 世 纪 90 年 代 中 后 期，日 本 对 顶 端降噪器的研发和 工 程 应 用 进 行 了 大 量 的 研 究 ，并 应［ 4 ］顶端降噪器按其声学原理大致分为吸声型 、 干涉型 、 共［ 5 ］究始于 2001 年，并 于 2008 年 首 次 在 铁 路 声 屏 障 工 程［ 6 -7 ］重载铁路设计制造的 A 型干涉型顶端降噪器 。

2   试验概况试 验 选 择 在 有 砟 轨 道 典 型 路 基 区 段 进 行，选 择 1 个 对照断 面， 3 个 声 屏 障 断 面 进 行 测 试，高 度 均 为 5. 3 m 。 声屏障测点选择 3 种结构形式路基声屏障，分 别为: 3 m 高非金属插板式路基声屏障 ( Ⅰ 型) 、 3 m 高在高 速 铁 路 建 设 工 程 中，大 量 采 用 了 声 屏 障 。

了线路的 运 能 和 整 体 效 率 。 加 拿 大 、 美 国 、 澳 大 利用到铁路 、 公路等 领 域。 目 前，日 本 、 韩 国 的 声 屏 障振型和混合型 4 种 。 我国对声屏障顶端降噪器的研中得到应用 。 本次 试 验 使 用 的 顶 端 降 噪 器 是 专 为-----------------------------------------------------Page 1-----------------------------------------------------

1 4 0铁   道   建   筑                                       第 57 卷非金 属 插 板 式 + A 型 干 涉 型 顶 端 降 噪 器 声 屏 障 ( Ⅱ ) 、 4. 5 m 高非金属插板式路基声屏障( Ⅲ 型) 。 声屏 障 按 照 《 铁路工程建 设 通 用 参 考 图 》——— 时 速 200 ～ 250 公 里客运 专 线 路 基 插 板 式 非 金 属 声 屏 障 ( 图 号: 通 环 ( 2009 ) 8226 ) 设 计 施 工 ［ 8 ］ 。 牵 引 机 车 为 HXD 1F 、 HXD 2F 型车，货车 为 新 型 C 96 型 货 车 。 试 验 列 车 牵 引 质量分 别 为 5 000 ， 8 000 ， 12 000 t ; 机 车 为 8 轴，轴 重 30 t ;列车分别以 60 ， 70 ， 80 ， 90 ， 100 km / h 四 个 速 度 级 运行;在距离铁路线路中心线 25 m 的轨面高度处设置 测点，用间接测量法测 试 3 种 路 基 声 屏 障 的 插 入 损 失 以评价降噪效果 。

声屏障插入损失 的 检 测 方 法 依 据 《 声 屏 障 声 学 设 计和测量规范 》 ( HJ / T 90 — 2004 ) 和 《 高 速 铁 路 工 程 动 态验收 技 术 规 范 》 ( TB 10761 — 2013 ) ，用 间 接 测 量 法 的计算方法计算插入损失，公式为 IL = ( L ref ， a － L ref ， b ) － ( L r ， a － L r ， b )式中: IL 为声屏障插入损失; L ref ， a 为声 屏 障 安 装 后 参 考 点的声级; L ref ， b 为 在 等 效 场 所 参 考 点 处 测 量 的 声 屏 障 安装前的 A 声级; L r ， a 为 声 屏 障 安 装 后 受 声 点 的 声 级; L r ， b 为在等效场 所 受 声 点 处 测 量 的 声 屏 障 安 装 前 的 A 声级 。 各量单位均为 dB ( A ) 。

3   试验结果与分析3. 1   重载列车声屏障降噪效果分析不同牵 引 质 量 试 验 列 车 以 60 ～ 100 km / h 速 度 通过不同形式声屏障路段时的插入损失均值见表 1 。

表 1   不同列车速度下声屏障插入损失均值 dB ( A )由 表 1 可 知 :不 同 牵 引 质 量 试 验 列 车 通 过 声 屏 障 的插入损失随速度 的 增 加 总 体 上 呈 减 小 的 趋 势 ; 降 噪 效果随声屏障高度的增加而增大 。

声屏障插入损失 随 速 度 、 高 度 变 化 规 律 与 已 有 高 速铁路声屏障降噪效果研究结论一致 。 本次综合试验 没有进行货物列车 噪 声 源 识 别 测 试 分 析 ，但 通 过 对 比 分析可以推测:随着测试速度的增加，机车噪声增幅较 为显著，等效声源高度增加，会逐渐降低声屏障的降噪 效果 ［ 9 ］ 。 但是 声 屏 障 高 度 的 增 加 以 及 加 装 顶 端 降 噪 器这 2 种防护作用会起到降噪效果 。

不同牵引质量试验列车通过顶端加装干涉器的 Ⅱ型声屏障时插入损失均值变化趋势见图 1 。

图 1   不同牵引质量下 Ⅱ 型屏障附加插入损失随行车速度的变化趋势由图 1 可知， Ⅱ 型声屏 障 插 入 损 失 增 加 2. 0 ～ 4. 5 dB ( A ) ，顶端降噪 器 的 附 加 降 噪 效 果 随 牵 引 质 量 的 增 加而减小，主要原因 是 轴 重 不 变 的 前 提 下 牵 引 质 量 增 加并不会加剧轮轨激励，但会加大机车噪声 。 3. 2   重载列车声屏障降噪效果频域分析速度 /( km / h )声屏障插入损失均值Ⅰ 型           Ⅱ 型         Ⅲ 型对试验列车以不同速度通过不同形式的声屏障进行了分频带降噪效果分析，结果见图 2 。

60            7 ～8             10 ～ 11         13 ～ 14 70            6 ～7             9 ～ 10          12 ～ 13 80            6 ～7             9 ～ 10          11 ～ 13 90            6 ～7             9 ～ 10          11 ～ 12 100           5 ～6              8 ～9          10 ～ 11由图 2 可知:普通直立式声屏舟山声屏障厂家送上海台州苏州绍兴隔音屏障价格规格障 对 400 Hz 以 上 的中 、 高频噪声 源 有 较 好 的 降 噪 效 果; 与 Ⅰ 型 声 屏 障 相 比， Ⅱ 型声屏障在 200 ～ 500 Hz 中 低 频 范 围 内 附 加 降 噪效果较好 。 这 说 明 加 装 A 型 干 涉 型 顶 端 降 噪 器 的 路基声屏障对于中 低 频 绕 射 声 有 明 显 的 抑 制 作 用 ，因 此可以作为直立式 声 屏 障 的 重 要 补 强 措 施 ，以 便 提 高图 2   不同形式声屏障插入损失值的频域分析结果

第 10 期                            邢   星:重载铁路声屏障降噪效果试验分析1 4 1声屏障的整体降噪效果 。

4   结论与建议1 ) 不 同 牵 引 质 量 试 验 列 车 以 60 ～ 100 km / h 速 度 级通过不同形式声屏障时的插入损失随速度的增加总 体上呈减小的趋势，降 噪 效 果 随 声 屏 障 高 度 的 增 加 而 增大 。

2 ) 普通直立式 声 屏 障 对 400 Hz 及 以 上 的 中 高 频 噪声舟山声屏障厂家送上海台州苏州绍兴隔音屏障价格规格有 较 好 的 降 噪 效 果 。 加 装 顶 端 降 噪 器 对 200 ～ 500 Hz 频带附加降噪 效 果 较 好，对 于 中 低 频 绕 射 声 有 明显的控制作用 。 在 安 装 高 度 受 限 的 线 路，采 用 顶 端 降噪器可有效提高声屏障的整体降噪效果 。

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