阻尼式铁路金属声屏障系统技术方案

本发明专利技术针对我国高铁声屏障系统存在的弊端，开发了全新概念的阻尼式铁路金属声屏障系统，适用于高速铁路、城际铁路、客运专线、轨道交通等领域，属于环境保护领域中的振动和噪声治理技术领域，主要包括阻尼型金属声屏障单元板壳体、单元板吸声组件、安装用阻尼器件和声屏障偏置钢立柱；阻尼型金属声屏障单元板安装在声屏障偏置钢立柱上。本发明专利技术的阻尼式铁路金属声屏障系统利用多重阻尼耗散能量，有效削弱脉动荷载的传递，降低了脉动力传递到声屏障壳体和钢立柱的荷载；提高吸声材料整体刚度，杜绝吸声系统坍塌，减轻声屏障板体重量，降低荷载，提升低频吸声系数，从而提高声屏障系统安全运行寿命和运行中的检查维护。

【技术实现步骤摘要】
阻尼式铁路金属声屏障系统
本专利技术涉及一种由阻尼型声屏障单元板壳体、单元板吸声组件、安装用阻尼器件和偏置式H型钢立柱组成的阻尼式铁路金属声屏障系统，属于环境保护领域中的振动和噪声治理

技术介绍
近些年，我国建设了大量高铁并投入运行，为解决高铁运行产生的噪声污染，大量应用了声屏障系统。当前，我国投入使用的高铁金属声屏障，采用薄壳扣合结构金属单元板，结构刚度差，安装时仅使用薄壁橡胶管隔离振动，而薄壁橡胶管压缩永久性变形大，很快就会失去功效，使金属板体直接承受脉动荷载，易引发结构疲劳损伤；内部用水泥质板材支撑吸声棉作为其吸声系统，在实际使用出现大量问题，运行中的声屏障内部，水泥板出现开裂、岩棉塌落的比例很高，伴随着的就是的失效，导致声屏障失去吸声功能。安装用H型钢立柱采用对称式螺栓设计，板体安装后，处于外侧的螺栓，无法检查维护，带来极大的安全风险。因此，提供一种能有效削弱脉动荷载，提高声屏障系统结构安全及抗疲劳寿命，并便于检查维护的阻尼式铁路金属声屏障系统就成为该
急需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对我国高铁声屏障系统存在的弊端，开发一种全新概念的阻尼式铁路金属声屏障系统，适用于高速铁路、城际铁路、客运专线、轨道交通等领域，可有效削弱脉动荷载，提高声屏障系统结构安全及抗疲劳寿命，并便于检查维护。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：阻尼式铁路金属声屏障系统，其特征在于：主要包括阻尼型金属声屏障单元板壳体、单元板吸声组件、安装用阻尼器件和声屏障偏置钢立柱；其中所述阻尼型金属声屏障单元板壳体和单元板吸声组件共同组成阻尼型金属声屏障单元板；所述阻尼型金属声屏障单元板安装在声屏障偏置钢立柱上，所述安装用阻尼器件包括：位于金属声屏障组合顶端的冲孔面板、背板和主梁型材之间的阻尼结构，位于金属声屏障单元层间的阻尼结构，位于金属声屏障组合与保护盖型材之间的阻尼结构，位于金属声屏障单元两端双侧与安装用H型钢之间的阻尼结构；所述单元板吸声组件设置在所述阻尼型金属声屏障单元板上；所述声屏障偏置钢立柱包括H型钢、加筋板、钢底板、基础预埋螺栓、螺母、U形螺栓、柱顶压板、安装孔、柱顶内侧圆角和压板孔；所述H型钢、钢底板和加筋板焊接成型，所述钢底板设有安装孔；所述H型钢的端部设有吊装孔；所述柱顶压板设有压板孔；H型钢通过吊装孔、压板孔和U形螺栓与柱顶压板相连接；钢底板通过安装孔和基础预埋螺栓与基面相连接。优选地，所述位于金属声屏障组合顶端的冲孔面板、背板和主梁型材之间的阻尼结构为：减载阻尼条位于所述冲孔面板和主梁型材或者所述背板和主梁型材之间；两侧各设有两个减载阻尼条，一侧的两个减载阻尼条安装在冲孔面板和主梁型材之间，另一侧的两个减载阻尼条安装在背板和主梁型材之间，减载阻尼条为三元乙丙发泡橡胶条。优选地，所述的单元板吸声组件包括岩棉、加强龙骨和保护面层，岩棉设有沟槽；岩棉和保护面层之间为粘接，粘贴材料为气雾喷胶；加强龙骨安装时插入岩棉的沟槽。优选地，所述岩棉为玄武岩纤维岩棉；加强龙骨为铝合金材料；保护面层为经耐候处理的无纺布、不锈钢丝网或其他。优选地，所述位于阻尼型金属声屏障单元板层间的阻尼结构为：包括铝合金主梁型材，冲孔面板，背板，两侧各设有一个层间阻尼条；铝合金主梁型材设有对称的两个安装槽，层间阻尼条镶嵌在铝合金主梁型材的安装槽中；冲孔面板和背板为铝合金板材；层间阻尼条为三元乙丙发泡橡胶条。优选地，所述位于阻尼型金属声屏障单元板组合与保护盖型材之间的阻尼结构为：包括铝合金主梁型材，冲孔面板，背板，下端设有五个解耦阻尼条，解耦阻尼条位于铝合金型材构成的解耦阻尼条上罩和保护盖型材之间，解耦阻尼条上罩和保护盖型材扣接，解耦阻尼条上罩与铝合金主梁型材一体化或是独立式结构连接；冲孔面板和背板为铝合金板材，解耦阻尼条上罩和保护盖型材均为铝合金型材；解耦阻尼条为三元乙丙发泡橡胶条。优选地，所述解耦阻尼条上罩为倒山字形结构，一个横杆和三个竖臂，三个竖臂各设有一个开口向下的承插槽，其中，组合上罩型材两侧的承插槽的外侧突出的小臂设有供与保护盖型材扣接的扣件；保护盖型材为W型结构，设有五个凹槽，中间的三个凹槽与独立上罩型材或组合上罩型材的三个开口向下的承插槽相对应，在中间三个凹槽的外沿设有向上突起的扣件，两端的两个凹槽与主梁型材开口向下的承插槽相对应。铝合金主梁型材1的两端内侧各设有一个开口向下的承插槽。优选地，所述位于金属声屏障单元板两端双侧与安装用H型钢之间的阻尼结构为：在金属声屏障单元两端双侧设有封头型材，该封头型材上设有安装槽，该安装槽上镶嵌安装阻尼条，安装阻尼条位于封头型材与H型钢之间，形成阻尼结构；封头型材与龙骨型材扣接；龙骨型材和封头型材均为铝合金型材；安装阻尼条为三元乙丙发泡橡胶条。优选地，所述声屏障偏置钢立柱的H型钢位于外侧，保留钢结构规范规定的基本边缘距离；加筋板位于H型钢内侧，由钢板弯制而成；基础预埋螺栓位于H型钢内侧，螺母、螺帽与基础预埋螺栓连接，位于内侧可视位置。本专利技术的优点在于：本专利技术的阻尼式铁路金属声屏障系统，应用阻尼缓冲技术，降低了脉动力传递到声屏障承力框架和钢立柱的尖峰荷载，提升了结构安全和抗疲劳寿命。本专利技术的阻尼式铁路金属声屏障系统，将单元板吸声组件的岩棉分隔成多个单元，既提高了岩棉的整体刚度，无需水泥板支撑，杜绝重力压缩、振动等引起的吸声系统坍塌；减轻了声屏障板体重量，降低了荷载，相比通常采用的水泥质板材支撑的加强方式，每平米声屏障板体减重15公斤以上；同时又提供了背部空腔，进而提升低频端的吸声系数。本专利技术的阻尼式铁路金属声屏障系统，将H型钢立柱所有螺栓都安装H型钢内侧，处于可视状态，便于检查维护。下面通过附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。附图说明图1-1是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的侧面结构示意图。图1-2是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的正面结构示意图。图1-3是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的俯视结构示意图。图2是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的阻尼型声屏障单元板的结构示意图。图3是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的增强型吸声岩棉的结构示意图。图4-1是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的安装用阻尼器件之二层间阻尼条部的结构示意图。图4-2是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的安装用阻尼器件之三解耦阻尼条部的结构示意图。图4-3是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的安装用阻尼器件之四安装阻尼条部的结构示意图。图5-1是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的声屏障偏置钢立柱的侧面结构示意图。图5-2是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的声屏障偏置钢立柱的俯视结构示意图。主要附图标记说明：①阻尼型金属声屏障单元板壳体②单元板吸声组件③安装用阻尼器件④声屏障偏置钢立柱1铝合金主梁型材2冲孔面板3背板4减载阻尼条5岩棉6加强龙骨7保护面层8层间阻尼条9解耦阻尼条10解耦阻尼条上罩11安装阻尼条12封头型材13H型钢14加强筋板15基础预埋螺栓16螺母17螺帽18钢底板具体实施方式实施例1如图1-1所示，是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的侧面结构示意图，如图1-2所示，是本专利技术阻尼式铁路金属声屏障系统的正面结构示意图，如图1-3所示，是本专利技术阻尼式铁路金本文档来自技高网...

【技术保护点】
阻尼式铁路金属声屏障系统，其特征在于：主要包括阻尼型金属声屏障单元板壳体、单元板吸声组件、安装用阻尼器件和声屏障偏置钢立柱；所述的阻尼型声屏障单元板壳体和所述的单元板吸声组件共同组成阻尼型声屏障单元板；所述阻尼型金属声屏障单元板安装在声屏障偏置钢立柱上，所述安装用阻尼器件包括：位于阻尼型金属声屏障单元板组合顶端的冲孔面板、背板和主梁型材之间的阻尼结构，位于阻尼型金属声屏障单元板层间的阻尼结构，位于阻尼型金属声屏障单元板组合与保护盖型材之间的阻尼结构，位于阻尼型金属声屏障单元板两端双侧与安装用H型钢之间的阻尼结构；所述单元板吸声组件设置在所述阻尼型金属声屏障单元板壳体上；所述铁路偏置钢立柱包括H型钢、加筋板、钢底板、基础预埋螺栓、螺母、U形螺栓、柱顶压板、安装孔、柱顶内侧圆角和压板孔；所述H型钢、钢底板和加筋板焊接成型，所述钢底板设有安装孔；所述H型钢的端部设有吊装孔；所述柱顶压板设有压板孔；H型钢通过吊装孔、压板孔和U形螺栓与柱顶压板相连接；钢底板通过安装孔和基础预埋螺栓与基面相连接。

【技术特征摘要】
1.阻尼式铁路金属声屏障系统，其特征在于：主要包括阻尼型金属声屏障单元板壳体、单元板吸声组件、安装用阻尼器件和声屏障偏置钢立柱；所述的阻尼型声屏障单元板壳体和所述的单元板吸声组件共同组成阻尼型声屏障单元板；所述阻尼型金属声屏障单元板安装在声屏障偏置钢立柱上，所述安装用阻尼器件包括：位于阻尼型金属声屏障单元板组合顶端的冲孔面板、背板和主梁型材之间的阻尼结构，位于阻尼型金属声屏障单元板层间的阻尼结构，位于阻尼型金属声屏障单元板组合与保护盖型材之间的阻尼结构，位于阻尼型金属声屏障单元板两端双侧与安装用H型钢之间的阻尼结构；所述单元板吸声组件设置在所述阻尼型金属声屏障单元板壳体上；所述铁路偏置钢立柱包括H型钢、加筋板、钢底板、基础预埋螺栓、螺母、U形螺栓、柱顶压板、安装孔、柱顶内侧圆角和压板孔；所述H型钢、钢底板和加筋板焊接成型，所述钢底板设有安装孔；所述H型钢的端部设有吊装孔；所述柱顶压板设有压板孔；H型钢通过吊装孔、压板孔和U形螺栓与柱顶压板相连接；钢底板通过安装孔和基础预埋螺栓与基面相连接。2.根据权利要求1所述的阻尼式铁路金属声屏障系统，其特征在于：所述位于阻尼型金属声屏障单元板组合顶端的冲孔面板、背板和主梁型材之间的阻尼结构为：减载阻尼条位于所述冲孔面板和主梁型材或者所述背板和主梁型材之间；两侧各设有两个减载阻尼条，一侧的两个减载阻尼条安装在冲孔面板和主梁型材之间，另一侧的两个减载阻尼条安装在背板和主梁型材之间，减载阻尼条为三元乙丙发泡橡胶条。3.根据权利要求2所述的阻尼式铁路金属声屏障系统，其特征在于：所述的单元板吸声组件包括岩棉、加强龙骨和保护面层，岩棉设有沟槽；岩棉和保护面层之间为粘接，粘贴材料为气雾喷胶；加强龙骨安装时插入岩棉的沟槽。4.根据权利要求3所述的阻尼式铁路金属声屏障系统，其特征在于：所述岩棉为玄武岩纤维岩棉；加强龙骨为铝合金材料；保护面层为经耐候处理的无纺布、不锈钢丝网或其他。5.根据权利要求4所述的阻尼式铁路金属声屏障系统，其特征在于：所述位于阻尼型金属声屏障单元板层间的阻尼结构为...

【专利技术属性】
技术研发人员：水春雨，倪光斌，茹旭，阮志刚，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，中国铁路经济规划研究院，中国铁道科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11