一种钢骨架与改性ECC混凝土板组合的全封闭声屏障结构的制作方法

本发明涉及一种铁路用隔音屏障，具体是一种钢骨架与改性ecc混凝土板组合的全封闭声屏障结构。
背景技术：
：如今铁路上暂无全封闭声屏障，而公路、市政及城市轨道交通领域的全封闭声屏障多采用“矩形钢结构骨架+金属吸声板+透明隔声板”的结构形式，此类结构形式有如下缺陷：第一，金属吸声板及透明隔声板的使用年限仅15～20年，与主体结构的设计使用寿命100年严重不相符。第二，透明板造价昂贵，金属吸声板造价亦较高，若考虑到整个100年使用期内需要维护及更换的次数，则成本更高。第三，现有的这种全封闭声屏障因金属吸声板性能随时间不断降低及板件缝隙过多过大的原因，其降噪效果不太理想，且不能较好地适应弧形外形。第四，透明隔声板造价高、隔声性能差，且其耐火性差，易燃，经常发生声屏障起火燃烧的案例，造成重大经济损失。技术实现要素：本发明的目的是为了解决上述
背景技术：
存在的不足，提出一种隔音效果好、耐久性好、耐火性好、气动性能好且经济性好的一种钢骨架与改性ecc混凝土板组合的全封闭声屏障结构。为了实现以上目的，本发明提供的一种钢骨架与改性ecc混凝土板组合的全封闭声屏障结构，其特征在于：包括横跨于铁路上方且沿铁路纵向间隔设置的呈环状的横梁，所述两相邻横梁之间设有纵梁，所述两相邻横梁外表面之间设有与横梁外表面弧度相匹配的盖板，所述盖板沿铁路横向的宽度为1～3m，厚度为3～8cm，所述盖板由高韧性纤维增强水泥基复合材料预制成型。作为本发明的优选方案，所述横梁的外表面上竖向设有压条耳板，所述相邻盖板沿铁路纵向的边缘搭设于压条耳板的两侧，所述相邻盖板沿铁路纵向的边缘上方设有压条钢板，所述压条钢板中部开设有与压条耳板相配的开孔，所述压条耳板的顶部穿过开孔，所述压条耳板的顶部两侧分别设有限位板，所述限位板通过高强螺栓与压条耳板相连，所述压条钢板、盖板和横梁通过限位板竖向限位。进一步地，所述盖板与横梁之间、盖板与压条钢板之间均设有橡胶带。更进一步地，所述盖板包括透明顶板和设于透明顶板两侧的侧板，所述透明顶板为隔声板，所述侧板由高韧性纤维增强水泥基复合材料预制成型。进一步地，所述横梁由多个工字钢沿长度方向拼接而成，所述横梁与纵梁连接的部位设有拼接板，所述拼接板焊接在工字钢的翼缘与腹板之间，所述拼接板与纵梁通过高强螺栓固定连接。进一步地，在所述横梁与纵梁交错形成的单元格中设有x型支撑梁。进一步地，所述沿铁路横向的相邻盖板之间通过凹凸槽口咬合。进一步地，所述沿铁路横向的相邻盖板之间的凹凸槽口用泡沫胶条均匀填充后，采用硅酮耐候胶密封；所述盖板沿铁路纵向的边缘与压条耳板之间的间隙用泡沫胶条均匀填充后，采用硅酮耐候胶密封。进一步地，所述铁路两侧设有注脚预埋件，所述横梁的两端与注脚预埋件通过高强螺栓固定。本一种钢骨架与改性ecc混凝土板组合的全封闭声屏障结构采用高韧性纤维增强水泥基复合材料制备盖板，不仅比传统金属吸声板或通透隔声板的隔声效果好，耐久性好，而且造价更便宜，防火性能大大提升，且外形可多样化。高韧性纤维增强水泥基复合材料制备的盖板不易变形，其面积可比常规的隔声板大，从而减小拼接缝数量，同时，盖板通过凹凸槽口拼接，能够完全贴合弧形外形，纵横向缝隙均用泡沫胶条均匀填充后，采用硅酮耐候胶密封，接缝漏声现象大大降低。此外，一种钢骨架与改性ecc混凝土板组合的全封闭声屏障结构整体采用了外凸的整体曲线造型，比传统直立式的声屏障气动性能更佳。附图说明图1为本发明的剖面图。图2为图1的侧视图。图3为图1中横梁与盖板的连接示意图。图4为图3的侧视图。图5为图1中横梁与纵梁的连接示意图。图6为盖板的结构示意图。图7为7.5m处标准点声压级对比图。图8为25m处标准点声压级对比。图中：横梁1、盖板2、透明顶板2.1、侧板2.2、纵梁3、铁路4、注脚预埋件5、压条钢板6、橡胶带7、拼接板8、x型支撑梁9、高强螺栓10、压条耳板11a、限位板11b、间隙12。具体实施方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。实施例：如图所示的一种钢骨架与改性ecc混凝土板组合的全封闭声屏障结构，包括横跨于铁路4上方且沿铁路纵向间隔设置的呈环状的横梁1。所述铁路4两侧设有注脚预埋件5，所述横梁1的两端与注脚预埋件5通过高强螺栓10固定。所述两相邻横梁1之间设有纵梁3，在所述横梁1与纵梁3交错形成的单元格中设有x型支撑梁9，横梁1、纵梁3和x型支撑梁9共同构成受力骨架。在受力骨架上设有与横梁1外表面弧度相匹配的盖板2。其中，横梁1由多个工字钢沿长度方向拼接而成，所述横梁1与纵梁3连接的部位设有拼接板8，所述拼接板8焊接在工字钢的翼缘与腹板之间，所述拼接板8与纵梁3通过高强螺栓10固定连接。在两相邻横梁1外表面之间设有与横梁1外表面弧度相匹配的盖板2，所述盖板2沿铁路横向的宽度为1～3m，厚度为3～8cm。盖板2包括透明顶板2.1和设于透明顶板2.1两侧的侧板2.2，所述透明顶板2.1为隔声板，所述侧板2.2由高韧性纤维增强水泥基复合材料(ecc)预制成型。所述横梁1的外表面上竖向设有压条耳板11a，所述相邻盖板2沿铁路纵向的边缘搭设于压条耳板11a的两侧，所述相邻盖板2沿铁路纵向的边缘上方设有压条钢板6，所述压条钢板6中部开设有与压条耳板11a相配的开孔，所述压条耳板11a的顶部穿过开孔，所述压条耳板11a的顶部两侧分别设有限位板11b，所述限位板11b通过高强螺栓10与压条耳板11a相连，所述压条钢板6、盖板2和横梁1通过限位板11b竖向限位。所述盖板2与横梁1之间、盖板2与压条钢板6之间均设有橡胶带7。限位板11b和橡胶带7相配合形成盖板2与横梁1的柔性连接。所述沿铁路横向的相邻盖板2之间通过凹凸槽口咬合，沿铁路横向的相邻盖板2之间的凹凸槽口用泡沫胶条均匀填充后，采用硅酮耐候胶密封；所述盖板2沿铁路纵向的边缘与压条耳板11a之间的间隙12用泡沫胶条均匀填充后，采用硅酮耐候胶密封。其中泡沫胶条和硅酮耐候胶起到密封隔音作用。同时在天气变化引起热胀冷缩时，保证密封效果不受影响。本一种钢骨架与改性ecc混凝土板组合的全封闭声屏障结构的施工顺序为：严格定位柱脚预埋件5，浇筑柱脚预埋件5——吊装横梁1——定位调整后拧紧高强螺栓10——安装纵梁3——安装x型支撑梁9——自底向上依次吊装盖板2——安装临时固定螺栓——盖板2缝隙密封——自底向上安装压条钢板6限位板和11b——更换为永久性高强螺栓10固定压条钢板6限位板和11b。与现有的钢棚架声屏障结构对比，根据两种全封闭声屏障方案的预测隔声量，通过定义声传递函数的方法，加载到声屏障外部声场计算模型中。运用已验证的模型对外部场点进行预测，表1为不同场点总体声压级对比。位置(7.5m,3.5m)(25m,3.5m)声衰减量25m修正值钢棚架声屏障(db(a))76.068.77.373.1混凝土声屏障(db(a))72.565.27.369.6差值3.53.503.5表1声压级对比从预测结果可以看出，对于7.5m和25m场点，本发明采用的混凝土(即高韧性纤维增强水泥基复合材料)声屏障方案的降噪效果都优于钢棚架声屏障方案3.5db(a)。从7.5m场点到25m场点，噪声衰减7.3db(a)，此衰减量与线声源理论衰减量6.9db(a)接近。按照实测与预测衰减差值，对25m场点的声压级进行修正，见表中最后一列。分别对两种声屏障在7.5m和25m场点声压级的频谱特性进行对比，如图7、图8所示，可以发现：同一声屏障在不同距离场点的频谱一致，而不同声屏障的频谱特性差异明显；混凝土声屏障方案的频谱峰值出现在中心频率500hz和2500hz，此峰值刚好是混凝土隔声量的低谷值，分别为混凝土声屏障隔声量吻合谷与声泄露低谷。钢棚架声屏障频率峰值出现在中心频率1000hz，此频率为声源激励峰值。因此，本发明采用的混凝土声屏障结构的隔声效果要明显好于金属吸声板结构的隔声效果。综上所述，与现有技术相比，本发明的优势在于：1、采用高韧性纤维增强水泥基复合材料(ecc)制备的盖板2比传统金属吸声板或通透隔声板的隔声效果好，耐久性好，而且造价更便宜，防火性能大大提升，且外形可多样化。2、采用高韧性纤维增强水泥基复合材料(ecc)制备的盖板2不易变形，其面积可比常规的隔声板大，从而减小拼接缝数量，同时，盖板2通过凹凸槽口咬合，能够完全贴合弧形外形，纵横向缝隙均用泡沫胶条均匀填充后，采用硅酮耐候胶密封，接缝漏声现象大大降低。3、本一种钢骨架与改性ecc混凝土板组合的全封闭声屏障结构整体采用了外凸的整体曲线造型，比传统直立式的声屏障气动性能更佳。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。当前第1页12