弹性连接曲线型隔振声屏障制造技术

弹性连接曲线型隔振声屏障，治理低频采用消音结构，处理高频使用多孔材料。由于金属薄板材料使用“榫卯加强筋”替代焊接角钢，使产品外形结构可以与非金属材料一致，并且在声学单元板与立柱之间的连接使用同样结构的Z字型截面的橡胶垫，实现了金属薄板材料声学单元与非金属材料声学单元的互换和通用。立柱底座、声学单元均采用弹性连接，声学单元内部封闭，顶部采用密盲孔表面的圆弧导流结构，面对噪声源的声学单元背后使用铝箔消音袋；使用地脚螺栓防松扣盖防止螺母松动，前部敞开、背后封闭的观察孔扣盖将地脚螺栓暴露，实现内部电气贯通。

Elastic connection curve type vibration isolating noise barrier

The elastic connection curve type vibration isolation sound barrier is used for controlling low frequency, and the silencing structure is adopted to deal with the high-frequency use of porous material. Because of the metal sheet materials using tenon reinforcement instead of welding angle, the appearance of the product structure and non metal materials can uniformly, and connect the rubber pad with Z shaped cross section of the same structure between the acoustic unit plate and column, the sound of a sheet metal material and non-metal materials science exchange unit and acoustic unit general. Column base, acoustic unit adopts elastic connection, internal acoustic unit is closed, the top surface of the circular hole adopts dense diversion structure, behind the acoustic elements of noise sources using aluminum foil bag face using anchor bolt silencing; locking buckle cover nut from loosening, open and closed behind the observation hole front cover bolt will achieve exposure internal electrical penetration.

【技术实现步骤摘要】
弹性连接曲线型隔振声屏障
本专利技术属于环境保护领域中的噪声治理。
技术介绍
由于科技的进步，目前各种道路使用的声屏障技术理论已经落后，出现的问题是：目前，我国执行HJ/T90-2004《声屏障声学设计和测量规范》和国内所有的教科书使用的都是将惠更斯一菲涅耳的光波动理论用于声的传播，HJ/T90-2004指出“当噪声源发出的声波遇到声屏障时，它将沿着三条路径传播(绕射、透射、反射)”。事实上，声波传输的路径还有：(1)穿孔薄板结构中的“孔”对声波起破碎作用，使声波以“衍射”的方式，存在“第四条传播种条路”，这时结构的每个小孔都可以成为改造声波变成为新“次级声源”的机构；(2)声波必然沿物体本身传播，存在第五条路径，结果是发生能量转换、耗损，尤其要在结构上加以利用和控制；(3)声音能量一定会转化成结构辐射能量传播，存在第六条传播路径。而且我国HJ/T90-2004《声屏障声学设计和测量规范》使用A计权，要求降噪系数NRC≥0.7。这个A计权“降噪系数”的指标，由国际标准化组织(ISO)1961年提出，频率特性曲线只突出了中间的共振区，漏掉该控制的低频噪声不进行检测，没考虑不同结构的降噪功能，所以已经过时。值得注意的是，要实现对低频噪声的处理，必须使用吸音结构，因为声音都振动产生，这就要把振动产生的噪声能量、通过声学设施还原成振动(机械能)，再转化成热能消耗掉。可是目前道路上的各种声屏障结构只是保证把多孔吸音材料固定在内部，结构本身没有声学作用，并且声学系统连接成整体成为声桥、便于噪声通过。而这种结构的产品一旦直接使用在高速铁路那样的振动环境，就会出现严重的敲击噪声发生破损；何况使用传统的多孔吸声材料吸声只能对高频噪声有效。还有，气流与噪声在一起是以垂直于流动方向的湍流(波浪)的形式存在，这样，现役产品中，垂直于地面的平面声屏障结构无法与垂直于流动方向的湍流相互作用、进行能量交换。中国的传统乐器“缶”，就因为表面是矩形，敲击后尖角处应力集中，一敲就破损，所以圆形表面的鼓流传下来。所以声屏障应该是曲线形状。原则上，处理低频噪声必须使用像鼓皮一样、进行弹性(连接)往复振动的结构，才能把声音转化成振动进行能量消耗(因为声音是由振动产生)，使吸声结构与被处理的噪声产生共振，进行自由衰减运动消耗能量。而声屏障这种类似简谐振动——进行弹性(连接)往复振动的结构，使用金属纤维混凝土材料的问题是纤维长度不够，极易断裂，而且金属纤维又极易锈蚀，使用一段时间后便大量渗出黄色锈迹，同时混凝土内部的金属纤维锈蚀后形成空腔，大大降低材料的强度和刚度。目前国内的高铁、高速公路，以及各种道路，现役声屏障结构最离谱的是存在两个设计大忌的“第三者”三角关系：(1)一种结构使用性能相反的两种不同材料如今国内各种道路上看到的均为所谓的插入式声屏障，是把一个金属材料或非金属(混凝土)材料的整体声学单元板(金属材料与非金属材料产品可互换)插入H型钢的两个翼板之间；其中整体的声学单元板的前后两个面与翼板内表面之间，分别在声学单元板前后表面上固定两个空心橡胶管，试图起减振的作用。其中：金属材料声屏障为外部使用的金属薄板材料，结构上只是起到包裹内部声学机构的目的，成为没有声学意义的第三者，而被包裹的内部靠外部金属结构的夹层将普通的混凝土纤维板夹住，起到隔音的作用；又在混凝土纤维板表面使用金属螺栓和垫片，将包裹的玻璃纤维棉靠(压)紧固定。这种结构应用在振动较大的高速铁路路基上，混凝土纤维板在振动中如同一个重锤敲击金属夹层、使薄板变形、失去夹持力，出现的问题是——在振动环境杜绝使用脆性(混凝土)材料。因此，成为刚性连接的脆性混凝土板被振碎、声学机构崩溃。此时，原本没有声学意义的第三者金属薄板却发生作用，在振动环境和高能声波的作用下，如同鼓皮一样发上振动，可是其结构又如同“缶”一样，为矩形结构表面，四周为压弯成型的的刚性，四角为应力集中，所以发生开裂，又使结构崩溃。雨水进入损坏的结构内部后，由于玻璃纤维为圆柱形光滑表面，其握裹力非常低，极易松散、堆积、被气流吹散，使声屏障产生破坏功能。同时，“第三者”的作用只能是破坏。因为在空气中传播的噪声速度为340m/s，当噪声遇到金属材料或混凝土材料后，会急剧减小阻力，速度达到363m/s以上，而且这“第三者”是前后一体的，构成所谓的“声桥”，使噪声加速顺利通过，产生瀑布效应。而欧美发达国家见到的插入式金属声屏障结构均为弹性阻尼连接，切断声桥使用。另外，使用脆性材料的混凝土声屏障，插入H型钢的两个翼板之间的所谓非金属声屏障产品，由于内部的钢筋没有实现电气导通，在高铁环境使用成为引雷(击)的严重隐患；其结构中，在面对噪声源的表面进行开孔，空的背后使用包裹的玻璃纤维棉。如前所述，雨水进入结构内部后，由于玻璃纤维为圆柱形光滑表面，其握裹力非常低，极易松散、堆积、被气流吹散，使声屏障产生破坏功能。事实上，不经过特殊技术手段提高混凝土材料的刚度，脆性的混凝土材料刚性连接在振动环境没有不破碎的道理。而欧美使用的非金属材料声屏障结构是空心的，因为理论上只有空心墙的结构才能起到消声的作用。表面开孔、内部使用玻璃纤维棉是模仿金属结构声屏障的产物，完全脱离实际。(2)一个构件的一端(两个表面)与H型钢两个翼板相连，具有两个相对运动关系如前所述的插入式声屏障，无论金属材料或是非金属材料的结构，都是将一个整体的声学单元板前后表面上固定两个空心橡胶管，然后插入H型钢立柱的两个翼板之间。即，在静止时，整体的声学单元板的前后两个面与两个翼板内表面之间靠两个空心橡胶管试图起减振的作用。问题是：①两个空心橡胶管只是在静态时稍微起到密封作用，因为由于H型钢制造公差的存在，会出现大于一根空心胶管直径的情况，使得插入式安装无法进行，结果一侧的胶管不得不漏装，导致产品失效。②声学机构在实际动态工作时，声屏障单元板要满足立柱两个翼板的密封要求，顾此失彼。受到气流正压挤压冲击时，必然将受力一侧的橡胶管压扁，在立柱翼板内表面失去空心；此时，在声学机构对面，声学单元板与立柱翼板内表面之间的橡胶管会脱离连接翼板内表面、产生间隙、产生声漏。随后在受到负压挤压时，情况又相反。在这样的往复循环作用下，导致胶条不稳定而脱落，造成刚性碰撞冲击、引发噪声。所以，目前国内看到的各种声屏障的实质都是加剧噪声污染。理论上，声屏障的结构功能应该是控制气流产生振动，避免气流突然改变传播的几何路径时产生声爆，同时要把声音截住。要求在n×高八度的音程范围内，将噪声能量转化成机械能和热能消耗掉。理论上，是把声音正确转换成概念，或把符号正确转换成声音的过程，国际上将这种技能叫做“绝对音高(感)”，必须在12岁之前、经过系统严格的训练才能实现(网上可查)。这种将声音和概念靠机械学、物理学相互转换基础成为声屏障声学设施技术的基本平台，不是普通的机械和建筑专业就能简单从事的。事实证明，如今对社会造成公害的是低频噪声，而低频噪声的处理属于国际课题，目前发达国家除了使用A计权测定“降噪系数”NRC≥0.7以外，还要求：在300～600Hz频段范围内的平均吸声系数a＞0.7。
技术实现思路
本专利技术为弹性连接的曲线型隔振声屏障，治理低频采用消音结构，处理高频使用多孔材料。由于金属薄板材料使用“榫卯加强筋”替本文档来自技高网...

【技术保护点】
弹性连接曲线型隔振声屏障，其特征是：由于金属薄板材料使用“榫卯加强筋”，使产品外形结构可以与非金属材料一致。

【技术特征摘要】
1.弹性连接曲线型隔振声屏障，其特征是：由于金属薄板材料使用“榫卯加强筋”，使产品外形结构可以与非金属材料一致。2.根据权利要求1所述的弹性连接曲线型振振声屏障，其特征是：在声学单元板与立柱之间的连接使用同样结构的Z字型截面的橡胶垫，实现了金属薄板材料声学单元与非金属材料声学单元的互换和通用。3.根据权利要求1所述的弹性连接曲线型振振声屏障，其特征是：Z字型结构橡胶垫的一端套住立柱型钢的翼板，另一端套住声学单元板端部。4.根据权利要求1所述的弹性连接曲线型隔振声屏障，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿基，张莹，王力，胡永海，
申请(专利权)人：王鸿基，张莹，王力，
类型：发明
国别省市：吉林,22