可调式自动减载声屏障制造技术

本实用新型专利技术公开一种可调式自动减载声屏障，该减载声屏障包括：上层板、中层板、下层板、基座和立柱。本实用新型专利技术的优点在于：通过理论分析、数值仿真计算可知，上部板和下部板的无缝结构可以正面阻挡吸收主要受电弓和轮轨传来噪声；中部板可以在保证列车风和自然风自由通过的同时，可有效改变声波的传播方向和传播距离，达到降噪的目的；安装方便、经济：该型声屏障为装配式结构，可流水施工，提高工作效率，缩短施工时间，节省大量人力成本；节省成本；结构耐用：产品消除了风荷载对声屏障的不利影响，减少了列车风和自然风荷载对声屏障结构的疲劳破坏，从而达到了延长屏障结构维修周期和使用寿命的目的，大大节省了使用成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种铁道工程
，尤其是一种可调式自动减载声屏障。
技术介绍
桥梁是构建铁路的重要基础设施之一，也是铁路建设的关键技术。从节约土地资 源和环境保护出发，并根据技术的需要，时速200km以上的高速铁路(包括客运专线、城际 铁路）线路中，桥梁所占比例要比普通线路高得多。国外高速铁路桥梁比例最高的是日本， 其上越新干线和东北新干线桥梁累计长度占全线总长的比例分别为61. 5%和58. 1%。中 国京津城际高速铁路桥梁比例高达87. 7%，京沪高速铁路桥梁比例80. 5%，哈大客运专线为 73. 4%，而广珠城际铁路则达到了 94. 2%。随着高架桥在城际铁路和高速铁路中的广泛应用， 其运营期对铁路两侧辐射噪声也产生了严重的环境污染。在我国首次200km/h以上高速铁 路论证会上，专家提出与高速铁路行车速度有关的环境问题主要有大气污染与噪声污染， 并认为噪声干扰对社会影响最大，严重影响了铁路两侧居民的正常工作和学习生活。如何 有效减少和控制环境噪声对周边居民带来的危害，成为亟具解决的课题。目前，声屏障是一 种有效解决铁路环境噪声污染的方法之一，它们被广泛应用于铁路沿线环境噪声治理工程 中。 过去的几十年里，声屏障的设计主要考虑了如何提高其吸声降噪的性能，大量的 试验方法和数值仿真应用于声屏障的隔声吸声效果的研宄，由此诞生了多种多样的声屏 障。声屏障存在不同的分类方法，如按照声屏障的使用材料可以分为混凝土类、金属类、透 明材料类等；按照声学特性可以划分为吸声型和反射型两大类；按照结构形式可以分为砲 体式声屏障、整体型声屏障和插板式声屏障三种；按照外观形态可以分为直立式、L型、Y 型、封闭型、倾斜型以及带有顶部装置的声屏障等。然而，当高速行驶的动车组通过高架桥 设置了声屏障的路段时候，车辆与声屏障间的空气扰动将会加剧，形成强烈的列车风，这使 得声屏障表面的空气压力发生突变，形成瞬态压力冲击，在很短时间内相继出现正负压力 峰值，产生对声屏障结构的脉动压力波，导致高速铁路中采用螺栓连接的声屏障在运营后 不久就相继出现松动和混凝土局部开裂等现象发生。高速铁路高架桥路段最高行车速度可 达300km/h以上，且其与声屏障间的距离也较近，因此，高速通过的动车组对声屏障产生的 风荷载作用影响巨大。现场测试数据表明，当列车速度为200km/h时，在轨面上方0. 814m， 距列车水平距离1. 75米处的列车风风速可达到17m/s，相当于7级风。另外，高达20米左 右的高架桥上自然风对声屏障的强度考验和疲劳影响也不容忽视。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可调式自动减载声屏障，该装置能保障其在高速 铁路高架桥路段的布设既能有效降低环境噪声污染，又能使列车风和自然风顺利通过声屏 障，特别是遇到最恶劣大风条件下，能最大限度保障声屏障的使用安全，增加声屏障的使用 年限。 本技术的技术方案为：一种可调式自动减载声屏障，该减载声屏障包括：上 层板、中层板、下层板、基座和立柱。基座为混凝土结构，固定于高速铁路桥梁最外侧桥面 上，两根立柱通过地脚螺栓固定在基座上，上层板、中层板和下层板分别从上至下地固定在 两根立柱之间，上层板和下层板由内、外两层组成，外层为吸声材料，内层为声屏障塑钢内 骨架，上层板、下层板的固定可利用带螺栓孔角钢和螺栓将内层和立柱连接；中层板包括多 块长条隔声板从上至下错落相间排列而成，隔声板由螺栓固定在两立柱之间，隔声板与隔 声板之间留有气流通道，中层板中长条隔声板通过等边角钢与立柱连接。 长条隔声板截面为梯形，包括由长条铝板制作而成的侧卧梯形状隔声板骨架，隔 声板骨架上、下表面和水平线之间分别呈夹角9, 9调节范围为0-30°。 隔声板骨架右侧面为铅垂面，隔声板骨架左侧面为开口弧形面，开口位置位于弧 形面中间，并利用铰在开口处连接，隔声板空腔内部沿声屏障宽度方向每隔20-40cm均匀 布置钢弹簧，钢弹簧的两端连接在隔声板骨架的两梯形腰部，隔声板骨架外粘贴有的网状 的吸声材料层。 隔声板空腔内部沿声屏障宽度方向每隔20-40cm均匀布置钢弹簧，钢弹簧的两端 连接在隔声板骨架的两梯形腰。 通过声学列阵测量方法进行声源识别，可确定主要高速列车声源位置和每个声源 对综合噪声的贡献大小。大量的现场测试表明高速列车的两个主要噪声源分别为下部轮轨 接触部位和上部受电弓部位，其它较低声源分布在高速列车车门周边、散热百叶窗等部位。 根据高速列车声源特点，本专利技术对传统声屏障结构进行了改造和优化。 为了有效降低声屏障上的列车脉动风压和自然风风压对声屏障结构的影响，本发 明根据高速列车声源主要集中在受电弓和轮轨两部的特点，利用声波遇到障碍物会产生反 射、散射和透射现象的原理，将声屏障面板结构分成上中下三部分，由上下两部分最大限度 地吸收和隔阻由受电弓和轮轨正面辐射而来的主噪声源声波，而中间面板部分在保证列车 风和自然风能够顺利通过的同时，通过结构的合理布置调整改变声波传递方向和路径，减 弱向外辐射的声波能量，达到减载并降噪的目的。而且该型声屏障在受到极端大风等恶劣 天气下，中层隔声板上下表面将被压缩成矩形结构，加快风的通过速度，保证声屏障结构安 全。通过理论和数值分析可知，该型声屏障通过对结构调整和优化，不仅可保证声屏障良好 的降噪效果，且可有效消除风载对声屏障安全的不利影响，达到既降噪又保安全的目的。 本技术的优点在于：通过理论分析、数值仿真计算可知，上部板和下部板的无 缝结构可以正面阻挡吸收主要受电弓和轮轨传来噪声；中部板可以在保证列车风和自然风 自由通过的同时，可有效改变声波的传播方向和传播距离，达到降噪的目的；采用该型声屏 障，降噪效果和传统声屏障降噪效果基本相同。另外，通过隔声板在风压条件下的0角和 面板2高度的调整，可有效减少风压承载面积，降低作用在声屏障的风荷载。根据理论分析 可知，该型声屏障可降低风载20-40%左右；安装方便、经济：该型声屏障为装配式结构，可 流水施工，提高工作效率，缩短施工时间，节省大量人力成本；节省成本；根据测算，尖劈式 减载声屏障成本可比传统直立型声屏障减少20%左右；结构耐用：产品消除了风荷载对声 屏障的不利影响，减少了列车风和自然风荷载对声屏障结构的疲劳破坏，从而达到了延长 屏障结构维修周期和使用寿命的目的，大大节省了使用成本。【附图说明】 图1为本技术可调式自动减载声屏障结构示意图； 图2为当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调式自动减载声屏障，其特征在于：该减载声屏障包括：上层板（1）、中层板（2）、下层板（3）、基座（4）和立柱（5）；基座（4）为混凝土结构，固定于高速铁路桥梁最外侧桥面上，两根立柱5通过地脚螺栓固定在基座4上，上层板（1）、中层板（2）和下层板（3）分别从上至下地固定在两根立柱（5）之间，上层板（1）和下层板（3）由内、外两层组成，外层（6）为吸声材料，内层（7）为声屏障塑钢内骨架，上层板（1）、下层板（3）的固定利用带螺栓孔角钢和螺栓将板内骨架（7）和立柱（5）连接；中层板（2）包括多块长条隔声板（9）从上至下错落相间排列而成，隔声板（9）由螺栓固定在两立柱（5）之间，隔声板与隔声板之间留有气流通道（8）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗锟，雷晓燕，刘林芽，冯青松，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：新型
国别省市：江西;36