一种高速铁路金属声屏障的制作方法

本实用新型涉及一种声屏障，特别是一种高速铁路金属声屏障，属于交通技术领域。

背景技术：

目前国内高速铁路声屏障分为金属声屏障和非金属声屏障两大类，金属声屏障普遍采用单元板插入H型钢立柱的插入式结构，传统的声屏障单元板上下连接的时候只是简单的凹凸槽连接，目的在于式单元板之间的连接缝隙变成弯曲的通道，减少噪声的泄露。

但高速铁路列车运行速度非常快，列车经过声屏障的时候对声屏障产生的压力非常大，根据高速铁路有关设计规范规定，350km/h列车经过时对声屏障墙体产生的压力是1000Pa，相当于100kg/平方米的重力作用。而且列车脉动风压在高度方向上分布式不均匀的，声屏障的下层单元板受到的压力比上层单元板受到的压力更大，所以上下单元板的变形量也不一样，这就会导致上下单元板的连接凸台位置发生碰撞，长期的碰撞会导致单元板上下连接位置发生疲劳破坏。即使当上下板凸台的间隙较大而不发生碰撞的时候，也会因为下部单元板受冲击较大，更早的发生疲劳破坏，影响整个声屏障的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高速铁路金属声屏障，可避免内部碰撞的发生，从而增强整个声屏障墙体的抗疲劳性能。

本实用新型采用的技术方案是这样的：

一种高速铁路金属声屏障，包括面板、背板以及通过上扣件和下扣件安装在二者之间的支撑板和吸声棉，所述上扣件上表面中部上凸形成一个梯形承载型腔，承载型腔的两侧面为接触斜面，所述下扣件下表面内凹形成一个与梯形承载型腔匹配的凹槽。本实用新型为了列车风使声屏障单元板上下接触的表面发生碰撞，让整个单元板组合成的墙体形成一个整体受力面，利用上下单元板凹凸槽的斜面进行接触和传力，从而有效增强整个声屏障墙体的抗疲劳性能。

作为优选，所述上扣件下部设置用于支撑面板的前支撑面、用于支撑背板的后支撑面、用于卡住支撑板的固定板以及用于卡住吸声棉的吸声棉挡板，所述下扣件上部设置用于支撑面板的前支撑面、用于支撑背板的后支撑面、用于卡住支撑板的固定板以及用于卡住吸声棉的吸声棉挡板。

作为优选，所述上扣件的承载型腔和下扣件的凹槽之间配合间隙为，水平台面之间的间隙大于接触斜面之间的间隙。进一步优选，所述上扣件的承载型腔和下扣件的凹槽之间配合间隙为，水平台面之间的间隙为4mm，接触斜面之间的间隙为2mm，这样可以保证在正常装配误差下，接触面仍然为两个斜面。

作为优选，由于在声屏障使用过程中，该斜面会受到列车风的水平压力和上部单元板的竖向重力作用，为了使两种力的合力最小，根据力组合原则进行计算从而确定斜面的倾斜角度。根据计算，斜面的倾斜角度范围选择如下：

在列车运行速度为300-350km/h的路段，所述接触斜面的倾斜角度为50-55°；在列车运行速度为200-250km/h的路段，所述接触斜面的倾斜角度为35-40°；在列车运行速度为250-300km/h的路段，所述接触斜面的倾斜角度为40-50°。

这几个角度范围是综合考虑了加工可行性和装配误差的基础上得来的。

作为优选，所述上扣件与下扣件之间还设置有橡胶制成的中间垫片。进一步优选，所述中间垫片为挤出橡胶条，其横截面分为中间段向上凸起的顶部连接面及其两侧的承压斜面和隔声齿面，所述隔声齿面下表面上均匀设置若干齿状凸起。再进一步优选，所述承压斜面下表面上均匀设置挤压成型的挤压波纹。在凹凸槽之间增加用于缓冲的中间垫片，由于主要受力部位在斜面上，因此中间垫片的斜面部位设计了微型的挤压波浪槽结构进一步增加斜面的缓冲作用，同时也增强了缝隙处的密封防漏声效果。

作为优选，所述面板和背板外侧设置有单管橡胶条用于隔在面板和背板与H型钢的配合面之间起到缓冲作用。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图。

图2是图1中A处放大图。

图3是本实用新型中的吸声棉和支撑板通过上下扣件进行安装的示意图。

图4是图2中标记为3的上扣件结构示意图。

图5是图2中标记为4的中间垫片结构示意图。

图中标记：1为面板，2为背板，3为上扣件，4为中间垫片，5为下扣件，6为吸声棉，7为支撑板，31为承载型腔，32为接触斜面，41为顶部连接面，42为承压斜面，43为隔声齿面，44为挤压波纹。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

实施例1：

一种高速铁路金属声屏障，包括面板1、背板2以及通过上扣件3和下扣件5安装在二者之间的支撑板7和吸声棉6，所述上扣件3上表面中部上凸形成一个梯形承载型腔31，承载型腔31的两侧面为接触斜面32，所述下扣件下表面内凹形成一个与梯形承载型腔31匹配的凹槽。所述上扣件3下部设置用于支撑面板1的前支撑面、用于支撑背板2的后支撑面、用于卡住支撑板的固定板以及用于卡住吸声棉的吸声棉挡板，所述下扣件5上部设置用于支撑面板1的前支撑面、用于支撑背板2的后支撑面、用于卡住支撑板的固定板以及用于卡住吸声棉的吸声棉挡板。所述上扣件3的承载型腔31和下扣件5的凹槽之间配合间隙为，水平台面之间的间隙大于接触斜面32之间的间隙。所述上扣件3的承载型腔31和下扣件5的凹槽之间配合间隙为，水平台面之间的间隙为4mm，接触斜面32之间的间隙为2mm。在列车运行速度为300-350km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为50-55°；在列车运行速度为200-250km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为35-40°；在列车运行速度为250-300km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为40-50°。

实施例2：

一种高速铁路金属声屏障，包括面板1、背板2以及通过上扣件3和下扣件5安装在二者之间的支撑板7和吸声棉6，所述上扣件3上表面中部上凸形成一个梯形承载型腔31，承载型腔31的两侧面为接触斜面32，所述下扣件下表面内凹形成一个与梯形承载型腔31匹配的凹槽。所述上扣件3下部设置用于支撑面板1的前支撑面、用于支撑背板2的后支撑面、用于卡住支撑板的固定板以及用于卡住吸声棉的吸声棉挡板，所述下扣件5上部设置用于支撑面板1的前支撑面、用于支撑背板2的后支撑面、用于卡住支撑板的固定板以及用于卡住吸声棉的吸声棉挡板。所述上扣件3的承载型腔31和下扣件5的凹槽之间配合间隙为，水平台面之间的间隙大于接触斜面32之间的间隙。所述上扣件3的承载型腔31和下扣件5的凹槽之间配合间隙为，水平台面之间的间隙为4mm，接触斜面32之间的间隙为2mm。在列车运行速度为300-350km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为50-55°；在列车运行速度为200-250km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为35-40°；在列车运行速度为250-300km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为40-50°。

所述上扣件3与下扣件5之间还设置有橡胶制成的中间垫片4。所述中间垫片4为挤出橡胶条，其横截面分为中间段向上凸起的顶部连接面41及其两侧的承压斜面42和隔声齿面43，所述隔声齿面43下表面上均匀设置若干齿状凸起。所述承压斜面42下表面上均匀设置挤压成型的挤压波纹44。

实施例3：

如图1、2、3所示，一种高速铁路金属声屏障，包括面板1、背板2以及通过上扣件3和下扣件5安装在二者之间的支撑板7和吸声棉6，所述上扣件3上表面中部上凸形成一个梯形承载型腔31，承载型腔31的两侧面为接触斜面32，所述下扣件下表面内凹形成一个与梯形承载型腔31匹配的凹槽。

如图4所示，所述上扣件3下部设置用于支撑面板1的前支撑面、用于支撑背板2的后支撑面、用于卡住支撑板的固定板以及用于卡住吸声棉的吸声棉挡板。

如图3所示，所述下扣件5上部设置用于支撑面板1的前支撑面、用于支撑背板2的后支撑面、用于卡住支撑板的固定板以及用于卡住吸声棉的吸声棉挡板。

所述上扣件3的承载型腔31和下扣件5的凹槽之间配合间隙为，水平台面之间的间隙大于接触斜面32之间的间隙。所述上扣件3的承载型腔31和下扣件5的凹槽之间配合间隙为，水平台面之间的间隙为4mm，接触斜面32之间的间隙为2mm。在列车运行速度为300-350km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为50-55°；在列车运行速度为200-250km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为35-40°；在列车运行速度为250-300km/h的路段，所述接触斜面32的倾斜角度为40-50°。

如图2所示，所述上扣件3与下扣件5之间还设置有橡胶制成的中间垫片4。所述中间垫片4为挤出橡胶条，其横截面分为中间段向上凸起的顶部连接面41及其两侧的承压斜面42和隔声齿面43，所述隔声齿面43下表面上均匀设置若干齿状凸起，如图5所示。所述承压斜面42下表面上均匀设置挤压成型的挤压波纹44。

所述面板1和背板2外侧设置有单管橡胶条用于隔在面板1和背板2与H型钢的配合面之间，如图2所示。