一种隧道出口微压波噪声抑制结构制造技术

本发明专利技术提供了一种隧道出口微压波噪声抑制结构，涉及隧道降噪技术领域，包括沿隧道的外表面设置的环形腔室，所述环形腔室位于隧道的出口临近处，且与隧道之间设置有间隙；孔颈，所述孔颈分布在环形腔室和隧道之间，且孔颈的一端与环形腔室连通，另一端贯穿隧道壁，与隧道的内部空腔连通；所述隧道的断面沿出口方向逐渐扩大，所述隧道纵截面的上壁与地面存在第一倾角；所述环形腔室的纵截面为楔形状，且环形腔室的外壁面与地面平行，内壁面与隧道壁平行，本实用新型专利技术结合并联赫姆霍兹共振器和断面扩大型缓冲结构，通过腔内共振系统导致负等效弹性模量，从而在频带上形成带隙抑制声波传播，使声能损耗，实现有效隔声。实现有效隔声。实现有效隔声。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道出口微压波噪声抑制结构


[0001]本专利技术涉及隧道降噪
，具体而言，涉及一种隧道出口微压波噪声抑制结构。

技术介绍

[0002]当高速列车进入隧道时，列车运动压缩前方的空气产生初始压缩波，压缩波传播至隧道出口瞬间释放形成微压波。微压波效应过强会产生微压波噪声，甚至引起音爆现象。目前，针对隧道出口微压波噪声问题，主要通过隧道的改造措施来缓解隧道出口的微压波。隧道的改造措施主要有两种：一是在隧道入口增设缓冲结构，其原理是减小隧道入口产生初始压缩波的压力梯度值；二是在隧道内部设置竖井及横通道，减小传播过程中压缩波的压力梯度，从而达到缓解微压波的目的。但随着列车速度不断增大，且受到地形、洞内及洞口环境等因素的限制，现有结构对于微压波的缓解效果已经微乎其微。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种隧道出口微压波噪声抑制结构，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0004]本申请提供了一种隧道出口微压波噪声抑制结构，包括：
[0005]沿隧道的外表面设置的环形腔室，所述环形腔室位于隧道的出口临近处，且与隧道之间设置有间隙；
[0006]孔颈，所述孔颈分布在环形腔室和隧道之间，且孔颈的一端与环形腔室连通，另一端贯穿隧道壁，与隧道的内部空腔连通。
[0007]进一步地，所述隧道的断面沿出口方向逐渐扩大，所述隧道纵截面的上壁与地面存在第一倾角。
[0008]进一步地，所述环形腔室的纵截面为楔形状，且环形腔室的外壁面与地面平行，内壁面与隧道壁平行。
[0009]进一步地，所述环形腔室的横截面为半圆环，环形腔室罩设在隧道的上方并与地面保持间隙。
[0010]进一步地，隧道出口处存在一个受限空间，所述受限空间与隧道出口接通，且受限空间的外径大于环形腔室的半径。
[0011]进一步地，所述孔颈沿隧道的轴向设置有多排，每一排的多个孔颈对称分布于隧道中轴线的两侧。
[0012]进一步地，相邻两排的孔颈之间的距离相等，位于同一排的相邻孔颈之间的夹角相同。
[0013]进一步地，位于同一排的多个孔颈呈发散性，多个孔颈的长度沿隧道横截面的顶部向两侧逐渐增长。
[0014]进一步地，位于同一排的多个孔颈到隧道中心的距离相等。
[0015]进一步地，位于同一轴线上的孔颈的长度相等。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术本技术。
[0018]1、本技术可同时作为并联赫姆霍兹共振器和扩展管腔谐振器，通过多个谐振器共振产生负等效弹性模量，从而形成带隙抑制声波传播，使隧道出口声能显著降低，同时可以根据实际工程需要，针对某一频率的振动，设计相应结构形式达到定点吸声降噪的目的。
[0019]2、本技术在实现有效降噪的同时，对于隧道内的附属设施、隧道原有结构及列车行车安全没有任何影响，可广泛应用于隧道洞口。
[0020]3、本技术中的单元体结构简单，主要通过结构变化来降低噪声，无需多余材料，无后期维修护养费用，经济性高。
[0021]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为一种隧道出口微压波噪声抑制结构的立体结构图；
[0024]图2为图1中A
‑
A处的剖面图(纵截面图)；
[0025]图3为图1中B
‑
B处的剖面图(横截面图)；
[0026]图4为图2中B
‑
B处的平面图；
[0027]图5为隧道的横截面图；
[0028]图6为200HZ内的降噪效果曲线图；
[0029]图7为10HZ内的降噪效果曲线图。
[0030]图中标记：
[0031]1、隧道；2、环形腔室；3、孔颈；4、受限空间。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0034]实施例1
[0035]声学超结构是一种具有亚波长尺寸的人工复合结构，通过微结构设计，可以实现声学带隙、负折射率、负等效质量密度、负等效弹性模量等新颖物理特性，被广泛运用于降噪领域中。在声学超材料的设计中，Helmholtz型共振腔是一类常见的结构，其吸声原理是：当声波激励频率与空腔系统本征共振频率一致时，空腔内部流体位移达到最大，并将能量充斥存储在谐振空腔内部。而当声波激励持续增大，整个谐振空腔的膨胀或膨胀过程与声波激励方向相反，即表现出负的等效弹性模量。Helmholtz腔利用其共振特性和声波禁带特性，通过对结构的设计就能实现不同频段的噪声控制。
[0036]如图1
‑
图5所示，本实施例提供了一种隧道出口微压波噪声抑制结构，包括：
[0037]沿隧道1的外表面设置的环形腔室3，所述环形腔室3位于隧道1的出口临近处，且与隧道1之间设置有间隙；
[0038]本实施例中，隧道1的半径R1＝3.6m，隧道中心距地面高度L3＝2.74m；隧道1的长度L1＝50m,隧道横截面积为38
㎡‑
70
㎡
，隧道出口立面与地面之间的限制高度L2＝30m。
[0039]孔颈2，所述孔颈2分布在环形腔室3和隧道之间，且孔颈2的一端与环形腔室3连通，另一端贯穿隧道壁，与隧道1的内部空腔连通；
[0040]具体的，所述孔颈2的开口可以为方形、圆形或其他形状，在满足开孔率的前提下孔颈的数量和直径不作具体限制，所述开孔率为全部孔颈的开口面积与向上倾斜的隧道外壁面(设置有孔颈一段隧道)的比值，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道出口微压波噪声抑制结构，其特征在于，包括：沿隧道(1)的外表面设置的环形腔室(3)，所述环形腔室(3)位于隧道(1)的出口临近处，且与隧道(1)之间设置有间隙；孔颈(2)，所述孔颈(2)分布在环形腔室(3)和隧道之间，且孔颈(2)的一端与环形腔室(3)连通，另一端贯穿隧道壁，与隧道(1)的内部空腔连通；隧道(1)出口处存在一个受限空间(4)，所述受限空间(4)与隧道(1)的出口接通；以环形腔室(3)为赫姆霍兹共振器、隧道(1)和受限空间(4)以及地面为断面扩大型缓冲结构形成一个断面扩大的环形声学超结构。2.根据权利要求1所述的隧道出口微压波噪声抑制结构，其特征在于：所述隧道(1)的断面沿出口方向逐渐扩大，所述隧道纵截面的上壁与地面存在第一倾角。3.根据权利要求2所述的隧道出口微压波噪声抑制结构，其特征在于：所述环形腔室(3)的纵截面为楔形状，且环形腔室(3)的外壁面与地面平行，内壁面与隧道壁平行。4.根据权利要求1所述的隧道出口微压波噪声抑制结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕海权，王宏林，罗文锋，吴昱东，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：