一种阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障制造技术

本发明专利技术属于轨道交通减振降噪的技术领域，公开了一种阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障，布置在跨座式单轨的支撑梁之上，轨道梁之旁，包括隔声层和吸声层；声屏障整体呈现为弧形阶梯状，由三段弧形曲面构成；隔声层在远离轨道梁的最外侧，且为一体结构；吸声层设置在声屏障对着轨道梁的一面上，从上到下依次为仿羽翼梢

【技术实现步骤摘要】
一种阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障


[0001]本专利技术涉及轨道交通降噪隔声的
，尤其涉及一种阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障。

技术介绍

[0002]跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种，是适用于城区地上空间的中运量轨道交通系统，通过单根轨道支持、稳定和导向车辆，车体使用橡胶轮胎，轮胎跨在轨道梁上行驶。跨座式单轨交通具有噪声值低、转弯半径小、爬坡能力强等特点。
[0003]目前我国在重庆、芜湖、银川和柳州等地的部分城市轨道交通采用了跨座式单轨交通，部分学者就列车运营产生的噪声进行了分析。跨座式单轨交通绝大部分线路采用高架结构设置在城区主干道中央位置处，列车运行噪声会与道路交通噪声形成叠加效应，加大对线路声环境的影响。轨道梁以简支形式通过支座与盖梁墩柱连接，结构简单，且无声屏障降噪措施，易使列车运行噪声向线路两侧直接辐射，扩散强。并且轨道梁间的金属指型板连接处接触几何和刚度不连续，车辆运行时会产生冲击噪声。
[0004]由于单轨跨座式交通车辆及轨道结构型式的特殊性，在一定空间范围内，辐射噪声最大值出现在轨面以下。这与地铁、轻轨等轮轨导向的轨道交通系统的噪声分布及传播规律不同。从国内研究成果来看，在跨座式单轨交通噪声预测、影响方面取得了部分研究成果。但降噪措施方面国内外研究较少，且没有在跨座式单轨安装声屏障的先例，安装声屏障技术不成熟。
[0005]CN 106032664 B公开了一种跨座式单轨列车隔声结构，其能够消除车轮与混凝土轨道的摩擦噪声传播，在隔声结构内设置了维护走道，方便维护保养轨道梁、受电弓、电缆，虽然其能在一定程度上实现降噪，但是该隔声结构中槽钢、型钢和加劲肋的强度要求大，增加了轨道梁的重量，加大了轨道梁的开发要求，同时在安装过程中需要电焊等，安装不方便。
[0006]CN 107620265 A公开了一种适用于跨座式单轨的折线型声屏障，锯齿形隔声板和吸声材料交叉使用，防止噪声折射产生的二次影响，虽然在一定程度上有效降低了噪声，但是该声屏障结构较为复杂，三角形吸声结构外缘锋利，运输和安装过程容易造成划伤。
[0007]CN 108914796 A公开了一种跨座式单轨的声屏障装置，该装置针对跨座式单轨工程在部分高架沿线噪声超标敏感点地段，虽然在一定程度上解决了跨座式单轨高架的隔声问题，但是该结构需要加宽原T型桥墩，在轨道两侧分别设置辅助梁来做安装基础，才能实现两侧的隔音。
[0008]CN 111501594 A公开了一种基于仿生学原理的交通噪声防治声屏障结构，该结构采用流线型的波浪状仿生边缘区抑制边界噪声的产生，采用百叶结构和吸声盲孔结构来提高降噪能力，虽然该结构在一定程度上提高了降噪能力，但是该结构只在波浪状边缘区、百叶结构和盲孔结构上应用了仿生原理，而本专利技术整体上仿羽翼参差不齐的后缘，顶板是呈余弦曲线排列的梳状结构，从三个方向上模仿猫头鹰的翅膀，而且本专利技术选用了多孔吸声
材料——铝纤维和泡沫铝，模仿了猫头鹰翅膀上的软毛；本专利技术更加全面地采用了仿生原理，进一步提升了降噪能力。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障，克服现有技术安装不便的缺陷，提供一种安装简单、耐久性好、能更加有效地降低跨座式单轨噪声的声屏障。
[0010]本专利技术可通过以下技术方案实现：
[0011]一种阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障，包括隔声层和吸声层；
[0012]所述声屏障整体呈现为弧形阶梯状，由三段弧形曲面构成，由上到下依次第一段弧形曲面、第二段弧形曲面和第三段弧形曲面。第一段弧形曲面由一段斜平面和小半径曲面构成，第二段弧形曲面由一段斜平面和小半径曲面构成，第三段弧形曲面由一段斜平面和水平面构成，水平面通过螺栓安装在支撑梁上，右侧通过螺栓固定在轨道梁侧面，弧形阶梯状声屏障相对于轨道梁向外延伸；
[0013]所述隔声层在远离轨道梁的最外侧，且为一体结构，隔声层和吸声层通过黏结剂固定在一起，通过卡扣加强固定；
[0014]所述吸声层设置在声屏障对着轨道梁的一面上，从上到下依次为仿羽翼梢
‑
梳状内折弯顶板和铝纤维吸声板，铝纤维吸声板上设置了上层吸声
‑
隔声
‑
下层吸声材料结构。
[0015]所述仿羽翼梢
‑
梳状内折弯顶板是弯向轨道梁的弧形板状结构，其边缘是呈余弦曲线排列的梳状结构。
[0016]本专利技术，在结构上借鉴猫头鹰翅膀的仿生学原理，在三个方向上优化结构从而来提高声屏障的隔声降噪效果，从正面看，声屏障整体结构呈弧形阶梯状，优化了整体形状，如同猫头鹰翅膀参差不齐的后缘，即能改善周围的流动条件，又增大了表面积，进一步提升吸声的性能；从上面看，边缘呈余弦曲线型的波浪状，与猫头鹰的翅膀形状相似；从侧面看，仿羽翼梢
‑
梳状内折弯顶板呈梳子形状且按余弦曲线排列，模仿猫头鹰翅膀飞羽前端上突起的梳状结构，这些梳状结构在跨座式单轨车辆行驶中，穿过通过的声波，从而降低噪声。同时，边缘呈梳子形状，优化了形状，避免尖锐边缘在安装、运输过程中对人造成伤害。相对于现有模拟猫头鹰翅膀降噪原理的声屏障(如CN 111501594 A)，该声屏障不再是局部应用仿生结构，而是全面模拟了猫头鹰翅膀的三个特点：“梳子”结构(仿羽翼梢
‑
梳状内折弯顶板的边缘呈余弦曲线型的梳子状)，参差不齐的后缘(整体呈阶梯状，类似于翅膀的形状)和柔软的材料(材料选用多孔的泡沫铝和铝纤维板，类似于翅膀上蓬松的软毛)。
[0017]本专利技术，仿羽翼梢
‑
梳状内折弯顶板弯向轨道梁，防止波长比较长的声波很容易地从屏障上方绕射过去，提高了声屏障的吸声性能。
[0018]本专利技术，铝纤维吸声板上设置上层吸声结构
‑
中层隔声结构
‑
下层吸声结构，这样可以有效地减弱噪声的绕射，中层使用隔声材料，能够有效中断声波的传播途径。
[0019]本专利技术，隔声层材料和铝纤维吸声板上的中层隔声结构材料都选用闭孔泡沫铝，吸声板上层和下层吸声结构材料选用通孔泡沫铝，泡沫铝是新型的多孔性吸声材料，具有稳定的吸声性能，平均吸声系数大于0.64，降噪系数NRC0.75左右，对于中低频为主的交通噪声吸声性能优秀，高于其他一些常用吸声材料，可以水洗，并可以通过自然下雨达到自我
清洁，不会影响声学性能，一旦积灰，不影响声学性能，反而会提高高频吸声性能，适合在跨座式单轨的高架上做声屏障。铝纤维吸声板材料选用铝纤维，它具有优异的吸声性能、抗拉强度高、超薄轻质、运输储存方便、耐候性能好、装饰性好、加工及施工安装方便、可回收使用等特点。泡沫铝吸声板和铝纤维板都直接暴露于大气不需要护面穿孔板和填充物等，且板面可以喷涂颜色，色彩丰富美观，集装饰效果和吸音效果于一体，这两种材料都易于钻孔、弯曲及裁剪，安装简单方便。多孔材料降噪是模仿猫头鹰翅膀下层分布着的极为蓬松的软毛，能够吸收产生的噪声。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障，其特征在于：包括隔声层和吸声层；所述声屏障整体呈现为弧形阶梯状，由三段弧形曲面构成；隔声层在远离轨道梁的最外侧，且为一体结构；所述吸声层设置在声屏障对着轨道梁的一面上，从上到下依次为仿羽翼梢
‑
梳状内折弯顶板和铝纤维吸声板，铝纤维吸声板上设置了上层吸声结构
‑
中层隔声结构
‑
下层吸声结构；所述仿羽翼梢
‑
梳状内折弯顶板是弯向轨道梁的弧形板状结构，其边缘是呈余弦曲线排列的梳状结构。2.根据权利要求1所述的阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障，其特征在于：所述声屏障整体为弧形阶梯状，由上到下依次第一段弧形曲面、第二段弧形曲面和第三段弧形曲面；第一段弧形曲面由一段斜平面和小半径曲面构成，第二段弧形曲面由一段斜平面和小半径曲面构成，第三段弧形曲面由一段斜平面和水平面构成，水平面通过螺栓安装在支撑梁上，右侧通过螺栓安装在轨道梁侧面，弧形阶梯状声屏障相对于轨道梁向外延伸。3.根据权利要求2所述的阶梯状仿羽翼的三向跨座式单轨声屏障，其特征在于：所述弧形阶梯状，第一段弧形曲面和第二段弧形曲面形状相同，由一段斜平面和小半径曲面构成，斜平面的坡度比为1：10，小半径曲面的半径不超过100毫米，最外层的斜面长度和曲面半径最大；第三段弧形...

【专利技术属性】
技术研发人员：文永蓬，霍子伟，徐祖翰，程瑞平，涂春云，李家豪，周慧，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：