一种新型一体化直立式非金属声屏障系统及安装方法技术方案

本发明专利技术涉及一种新型一体化直立式非金属声屏障系统及安装方法，利用榫接结构以及混凝土浇筑的方法连接声屏障板，使声屏障板与声屏障板之间、声屏障板与基座之间均不需要使用额外的钢结构件及其他连接件或密封件，从根本上解决了金属暴露造成锈蚀及橡胶条易脱落的问题，能够实现50年以上免维护正常工作，极大地提高了声屏障稳定性和安全性，有利于保障铁路运行安全。

A new integrated vertical non-metallic sound barrier system and its installation method

【技术实现步骤摘要】
一种新型一体化直立式非金属声屏障系统及安装方法
本专利技术涉及工程建设
，尤其涉及一种新型一体化直立式非金属声屏障系统及安装方法。
技术介绍
随着科技进步发展，我国已经成为世界上高铁运营里程、规划在建里程双料第一，高铁以及电气化铁路的普及离不开大规模的铁路建设工程。声屏障在铁路、公路、城市道路等工程建设中都是不可或缺的，尤其是在铁路工程中起到保护铁路线路以及降低铁路运营对周边环境影响的重要作用，是铁路建设中不可或缺的组成部分。传统插板式声屏障以H型钢柱作为中间连接骨架，通过地面预埋螺栓连接H型钢柱再将声屏障板插入钢柱凹槽内，同时在声屏障板与H型钢柱之间使用橡胶条密封。此种结构在列车以高速通过时容易因震动及列车脉动风压交替作用造成螺栓松动、板体松动和胶条脱落，同时钢材质长期暴露在外景环境容易形成锈蚀，需要定期维护，极大地影响了声屏障使用寿命和铁路运营安全。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提出一种新型一体化直立式非金属声屏障系统及安装方法，利用榫接结构以及混凝土浇筑的方法连接固定带有特殊边缘加强结构的声屏障板，无需使用钢柱或其他连接件、密封件，极大地提高了声屏障稳定性和安全性，有利于保障铁路运行安全。为实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案包括：一种新型一体化直立式非金属声屏障系统，其特征在于，包括声屏障板、吸声模块、基座；所述声屏障板包括背板；所述背板为带有内部加强筋网架的混凝土预制板，其左右两侧边设置有榫接结构，下部设置有基座连接区；所述背板在朝向发声源一面基座连接区以外位置设置有若干向内凹陷的吸声模块安装位，另一面为无开孔的平面结构；所述榫接结构包括分别设置在背板左右两侧相互配合并直接接触榫接的榫头与榫眼，且榫接结构为沿背板高度方向延伸至整个背板高度的双面切肩榫；所述内部加强筋网架为采用先张法的带有预应力的钢筋网架或玄武岩筋网架，所述内部加强筋网架包括位于背板中间部分的竖直设置的中心加强筋、位于靠近背板两侧边榫接结构位置部分的竖直设置的边缘加强筋以及连接中心加强筋和边缘加强筋的水平加强筋，且所述边缘加强筋的排布密度或直径大于中心加强筋，以增加背板两侧边强度，通过增加背板两侧边强度的方法将原本H型钢柱所起到的固定支承功能分解到相邻背板结构中，利用加强筋网架使背板自身强度足以支撑板体而无需额外使用H型钢柱；所述背板相互连接后形成整体，背板之间不需要H型钢柱或其他金属连接结构；所述吸声模块为根据所述背板上的吸声模块安装位尺寸预先成型的微孔吸声材料，使所述吸声模块通过结合剂固定安装在吸声模块安装位后外露表面与背板表面平齐；所述基座为倒梯形安装基座，基座深度小于等于声屏障板基座连接区高度，基座下沿宽度大于等于声屏障板整体厚度，使声屏障板可以插入至基座底部同时保证声屏障板上固定安装的吸声模块完全裸露在基座以外；所述基座与所述声屏障板之间采用混凝土浇筑相互固定连接，所述混凝土浇筑完全充满声屏障板插入基座后剩余的基座空余空间，同时不影响声屏障板上固定安装的吸声模块完全裸露在基座以外。进一步地，所述声屏障板还包括安装在背板朝向发声源一面的面板，所述面板尺寸与背板相匹配，下部设置有基座连接区，且面板上设置有对应吸声模块安装位所在位置的贯通开孔，使所述背板、吸声模块、面板组合在一起后吸声模块能够通过所述贯通开孔与外界连通；所述面板与背板之间采用结合剂固定安装。进一步地，所述声屏障板突出地面高度为2米至9米，即声屏障板除基座连接区以外的高度为2米至9米；当声屏障板突出地面高度大于等于2米且小于7米时，基座连接区高度等于声屏障板突出地面高度乘以0.0625后再加0.0625米；当声屏障板突出地面高度大于等于7米且小于9米时，基座连接区高度等于0.5米。进一步地，所述边缘加强筋排布密度包括边缘加强筋数量和/或边缘加强筋布置间隔，即为单位面积内边缘加强筋排布密度；所述边缘加强筋直径大于中心加强筋以及大于水平加强筋直径。进一步地，所述榫接结构依据榫头数目可以为单榫或双榫或多榫；所述榫接结构依据榫头形状可以为直角榫、燕尾榫或梯形榫。进一步地，所述微孔吸声材料为RMC活性微孔复合吸声材料。进一步地，所述结合剂为UHPC混凝土无机界面处理材料。进一步地，所述面板为内部带有内部加强筋结构的混凝土预制板；所述内部加强筋结构为采用先张工艺的带有预应力的钢筋网架结构或玄武岩筋网架结构。进一步地，所述吸声模块安装位为矩形或燕尾式榫眼形。进一步地，所述背板顶部还设置有朝向发声源一面的雨水滴水线；所述雨水滴水线最外沿超出声屏障板。进一步地，所述声屏障板上还包括有1个或多个透光板；所述透光板设置在声屏障板基座连接区以上未设置吸声模块安装位的区域，且声屏障板上对应安装透光板的位置为通透镂空安装位。一种新型一体化直立式非金属声屏障系统的安装方法，包括以下步骤：A、根据设计预制背板、吸声模块、基座，并根据设计选择预制面板、透光板中的1种、2种或均不预制；B、在背板的吸声模块安装位上均匀涂抹结合剂并将吸声模块安装在吸声模块安装位使背板与吸声模块固定连接；C、根据设计选择将面板、透光板中的1种、2种安装在背板上或均不安装；D、将执行步骤B、步骤C之后的包括有吸声模块的声屏障板基座连接区插入基座，同时保证声屏障板上安装有吸声模块的一面朝向发声源；所述声屏障板之间通过榫接结构相互连接；所述声屏障板与基座之间采用混凝土浇筑相互固定连接。进一步地，所述步骤A中预制背板包括组装模组、在模具内设置内部加强筋网架结构、使用水泥浇筑在模具内成型、板脱模的过程。本专利技术的有益效果为：采用本专利技术所述新型一体化直立式非金属声屏障系统及安装方法对铁路等工程进行隔音防护施工，通过声屏障板边缘结构加强以及声屏障板间的榫接结构替代了传统的H型钢柱作为中间连接骨架的连接结构，声屏障板与声屏障板之间、声屏障板与基座之间均不需要使用额外的钢结构件及其他连接件或密封件，从根本上解决了金属暴露造成锈蚀及橡胶条易脱落的问题，能够实现50年以上免维护正常工作。声屏障板内的加强筋网架结构大幅提升了声屏障板自身的强度，使声屏障板无需依靠H型钢柱或其他金属外部构架提供额外的支撑加强即可保证足够的使用强度，使用本专利技术所述的声屏障板即可替代现有技术中的板体与H型钢柱的组合。使用延伸背板整个高度的双面切肩榫接结构能够确保相邻板之间都能相互提供双向抗倾倒能力，而避免了使用单面切肩榫接相邻板之间只能提供一个方向抗倾倒能力的不足；声屏障板使用的榫接结构可以根据需要有多种选择，能够满足不同情况下的应用；对于声屏障板背板边缘位置的加强筋网架进行额外的加强，使板之间通过榫头与榫眼的直接榫接形成更高的强度，足以替代现有技术中H型钢柱的支撑作用；声屏障板与基座之间采用整版插入基座再通过混凝土浇筑工艺形成声屏障板与基座的牢固连接，插入后一体化直立式非金属声屏障与基础结合牢固，综合声屏障板抗剪、抗弯能力强；通过在面板设置开孔，一方面保留了面板对于吸声模块的保护作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型一体化直立式非金属声屏障系统，其特征在于，包括声屏障板、吸声模块、基座；/n所述声屏障板包括背板；所述背板为带有内部加强筋网架的混凝土预制板，其左右两侧边设置有榫接结构，下部设置有基座连接区；所述背板在朝向发声源一面基座连接区以外位置设置有若干向内凹陷的吸声模块安装位，另一面为无开孔的平面结构；所述榫接结构包括分别设置在背板左右两侧相互配合并直接接触榫接的榫头与榫眼，且榫接结构为沿背板高度方向延伸至整个背板高度的双面切肩榫；所述内部加强筋网架为采用先张法的带有预应力的钢筋网架或玄武岩筋网架，所述内部加强筋网架包括位于背板中间部分的竖直设置的中心加强筋、位于靠近背板两侧边榫接结构位置部分的竖直设置的边缘加强筋以及连接中心加强筋和边缘加强筋的水平加强筋，且所述边缘加强筋的排布密度或直径大于中心加强筋，以增加背板两侧边强度，通过增加背板两侧边强度的方法将原本H型钢柱所起到的固定支承功能分解到相邻背板结构中，利用加强筋网架使背板自身强度足以支撑板体而无需额外使用H型钢柱；所述背板相互连接后形成整体，背板之间不需要H型钢柱或其他金属连接结构；/n所述吸声模块为根据所述背板上的吸声模块安装位尺寸预先成型的微孔吸声材料，使所述吸声模块通过结合剂固定安装在吸声模块安装位后外露表面与背板表面平齐；/n所述基座为倒梯形安装基座，基座深度小于等于声屏障板基座连接区高度，基座下沿宽度大于等于声屏障板整体厚度，使声屏障板可以插入至基座底部同时保证声屏障板上固定安装的吸声模块完全裸露在基座以外；所述基座与所述声屏障板之间采用混凝土浇筑相互固定连接，所述混凝土浇筑完全充满声屏障板插入基座后剩余的基座空余空间，同时不影响声屏障板上固定安装的吸声模块完全裸露在基座以外。/n...

【技术特征摘要】
1.一种新型一体化直立式非金属声屏障系统，其特征在于，包括声屏障板、吸声模块、基座；
所述声屏障板包括背板；所述背板为带有内部加强筋网架的混凝土预制板，其左右两侧边设置有榫接结构，下部设置有基座连接区；所述背板在朝向发声源一面基座连接区以外位置设置有若干向内凹陷的吸声模块安装位，另一面为无开孔的平面结构；所述榫接结构包括分别设置在背板左右两侧相互配合并直接接触榫接的榫头与榫眼，且榫接结构为沿背板高度方向延伸至整个背板高度的双面切肩榫；所述内部加强筋网架为采用先张法的带有预应力的钢筋网架或玄武岩筋网架，所述内部加强筋网架包括位于背板中间部分的竖直设置的中心加强筋、位于靠近背板两侧边榫接结构位置部分的竖直设置的边缘加强筋以及连接中心加强筋和边缘加强筋的水平加强筋，且所述边缘加强筋的排布密度或直径大于中心加强筋，以增加背板两侧边强度，通过增加背板两侧边强度的方法将原本H型钢柱所起到的固定支承功能分解到相邻背板结构中，利用加强筋网架使背板自身强度足以支撑板体而无需额外使用H型钢柱；所述背板相互连接后形成整体，背板之间不需要H型钢柱或其他金属连接结构；
所述吸声模块为根据所述背板上的吸声模块安装位尺寸预先成型的微孔吸声材料，使所述吸声模块通过结合剂固定安装在吸声模块安装位后外露表面与背板表面平齐；
所述基座为倒梯形安装基座，基座深度小于等于声屏障板基座连接区高度，基座下沿宽度大于等于声屏障板整体厚度，使声屏障板可以插入至基座底部同时保证声屏障板上固定安装的吸声模块完全裸露在基座以外；所述基座与所述声屏障板之间采用混凝土浇筑相互固定连接，所述混凝土浇筑完全充满声屏障板插入基座后剩余的基座空余空间，同时不影响声屏障板上固定安装的吸声模块完全裸露在基座以外。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述声屏障板还包括安装在背板朝向发声源一面的面板，所述面板尺寸与背板相匹配，下部设置有基座连接区，且面板上设置有对应吸声模块安装位所在位置的贯通开孔，使所述背板、吸声模块、面板组合在一起后吸声模块能够通过所述贯通开孔与外界连通；所述面板与背板之间采用结合剂固定安装。


3.如权利要求1或2任一项所述的系统，其特征在于，所述声屏障板突出地面高度为2米至9米，即声屏障板除基座连接区以外的高度为2米至9米；当声屏障板突出地面高度大于等于2米且小于7米时，基座连接区高度等于声屏障板突出地面高度乘以0.0625后再加0.0625米；当声屏障板突出地面高度大于等于7米且小于9米...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢惠丽，
申请(专利权)人：北京天润康隆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11