铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的制作方法

本实用新型涉及铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板，属于环境保护领域中的噪声治理技术领域。

背景技术：

目前我国高铁金属声屏障系统均采用圆冲孔面板，综合开孔率约29％，在混响室对吸声板进行吸声系数检测时，只要开孔率大于20％，对吸声系数的影响不大，但开孔率增大，吸声系数会提高；由于开孔率大于20％以后吸声系数变化不大，因此现行金属声屏障系统均采用该开孔率面板；但是，在工程应用中，将有更多的噪声能量通过面板的非开孔区反射，降低降噪效果；因此，增大开孔率可提升降噪效果。

同样的，现行冲孔面板为单层结构，自身刚度小，在荷载激励下变形大，内部应力亦大；事实上，由于结构扣接需弹性保持，未受荷载时，面板就出现了凹陷现象。

因此，提供一种铝合金冲孔面板刚度大、耐荷载能力强、板面平整、美观的可提升声屏障降噪效果的加强型高开孔率面板就成为该技术领域急需解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板，将面板开孔率提高到39％，可提升声屏障降噪效果，声屏障刚度提升12倍。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板，其特征在于：包括铝合金面板、工字条和冲孔；所述工字条与所述铝合金面板内侧焊接，所述冲孔位于所述铝合金面板之上，所述冲孔采用圆角矩形孔方式。

优选地，所述工字条的材质为铝合金。

优选地，所述圆角矩形孔尺寸为6mm*16mm*r1.0(或近似尺寸)。

优选地，所述铝合金面板的冲区开孔率为48％。

优选地，所述铝合金面板的综合开孔率可达39％，开孔率提升至圆孔的1.35倍。

优选地，所述工字条与铝合金面板间采用氩气保护间断焊接，焊接可靠，面板变形小。

优选地，所述铝合金面板提供附加降噪10*log¹⁰1.35＝1.3dB。

优选地，所述铝合金面板单层铝板的计算截面惯性矩Ix＝120000mm⁴。

本实用新型的优点在于：

本实用新型的铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板经增强处理后，铝合金冲孔面板刚度大，耐荷载能力强，板面平整、美观。

下面通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。

附图说明

图1是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的结构示意图；

图2是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的正面结构示意图；

图3是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的背面结构示意图；

图4是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的横面结构示意图；

图5是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的纵面结构示意图；

图6是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的工字条的结构示意图；

图7是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板矩形孔的结构示意图。

主要附图标记说明：

1铝合金面板 2工字条 3圆角矩形孔

具体实施方式

如图1所示，是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的结构示意图；如图2所示，是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的正面结构示意图；如图3所示是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的背面结构示意图；如图4所示是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的横面结构示意图；如图5所示是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的纵面结构示意图；如图6所示是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的工字条的结构示意图；如图7所示是本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板圆角矩形孔的结构示意图。其中，1为铝合金面板，2为工字条，3为圆角矩形孔。

铝合金面板1的内侧焊接铝合金工字条2进行增强处理，冲孔采用圆角矩形孔3的方式，构成本实用新型的主要结构。

下面按本实用新型铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板的生产流程，述说具体实施方式。

按设计图剪切铝合金面板1板材；按设计规格、孔位分布图，用专用冲孔模冲制圆角矩形孔3；按设计折边图加工对应边线；经冲孔、折边的半成品送清洗工段进行除油清洗、烘干；在定位架上放置、固定上述半成品，开口朝上；利用机械手或手工夹具夹持工字条2至设计位置，压紧至板面平整；利用机械手或手工焊机按设计位置进行间断焊焊接，优选使用氩气保护焊，激光焊接、氩弧焊接亦可用，但质量不稳定且费用高；按顺序完成所有工字条2的定位、焊接；送后续表面处理。

如上所述，本实用新型的铁路金属声屏障的加强型高开孔率面板，由于提高了开孔率，将有更多的噪声能量进入吸声材料而不被反射，根据声学计算，可提供附加降噪10*log¹⁰1.35＝1.3dB；采用圆角矩形孔冲孔方式，可防止应力的集中，提高可靠性；铝合金冲孔面板内侧焊接铝合金工字条进行增强处理后刚度增大，耐荷载能力增强，板面平整、美观。

目前，我国高铁金属声屏障系统均采用圆冲孔面板，圆形冲孔由于孔间距的要求，以φ6孔9mm间距(冲区开孔率40％，综合开孔率29％)为例，孔壁间距离只有3mm，已达到结构上孔壁间距≮2倍板厚的极限，再提升开孔率已无空间。

本实用新型采用6mm*16mm*r1.0(或近似尺寸)圆角矩形孔冲方式，由于提高了开孔率，将有更多的噪声能量进入吸声材料而不被反射，根据声学计算，本实用新型可提供附加降噪10*log¹⁰1.35＝1.3dB；矩形孔的圆角处理，可防止应力的集中，提高可靠性。

现行冲孔面板为单层结构，自身刚度小，在荷载激励下变形大，内部应力亦大；由于结构扣接需弹性保持，未受荷载时，面板就出现了凹陷现象；以1.5mm板厚，200mm幅宽为例，单层铝板的计算截面惯性矩Ix＝10000mm⁴。

本实用新型铝合金冲孔面板内侧焊接铝合金工字条进行增强处理后的计算截面惯性矩为Ix＝120000mm⁴，比现行冲孔面板提高了12倍，可计算等效于4.2mm厚度铝板。