轨道交通高架声屏障的制作方法

本发明涉及声屏障技术领域，更具体地说，特别涉及一种轨道交通高架声屏障。

背景技术：

随着城市交通拥堵问题的日益突出，以及城镇居民环保意识的提升，近年来城市轨道交通得到了高速发展。轨道交通运营里程数每年都在增加，并且，采用高架敷设线路同步延伸。

高架线的噪声防治是周边民众关注的焦点之一，而设置声屏障是噪声防治最为常用技术措施。为了降低高架线所造成的噪声污染，高架线通常会设置大量的声屏障。

列车在高速运行状态下，当两车交会时会产生空气压力波，空气压力波会对列车产生较大的冲击，这种冲击会使得列车出现明显的晃动。当然，当列车通过设置有声屏障的高架段时，也会产生空气压力波，空气压力波会对列车和声屏障产生冲击作用。列车运行速度越高，产生的冲击力破坏性越大。列车在进入设置有声屏障的高架段时，声屏障会瞬间承受较大的空气压力波，空气压力波会造成声屏障晃动，该晃动容易造成声屏障连接结构的松动及损坏，严重时还可能会发生安全事故。按力学相对作用原理，空气压力波对声屏障的冲击同时会反作用于列车上，对列车平稳运行构成威胁。

技术实现要素：

因此，如何解决高速列车所产生的空气压力波容易造成声屏障损坏的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为了解决现有技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种轨道交通高架声屏障，在本发明中，该轨道交通高架声屏障包括声屏障单元，由多块所述声屏障单元依次排列设置组成声屏障段，所述声屏障段包括有入口端、中段以及出口端；在自所述入口端指向所述中段的方向上，所述入口端的所述声屏障单元受风面面积逐渐增加；在自所述出口端指向所述中段的方向上，所述出口端的所述声屏障单元受风面面积逐渐增加；在所述轨道交通高架声屏障的长度方向上，所述中段的所述声屏障单元受风面面积相同。

优选地，在列车轨道同一侧设置的全部的所述声屏障单元中，所述入口端的全部所述声屏障单元中，所述声屏障单元的声屏障屏体的长度相同，高度相异；在列车轨道同一侧设置的全部的所述声屏障单元中，所述出口端的全部所述声屏障单元中，所述声屏障单元的声屏障屏体的长度相同，高度相异。

优选地，在列车轨道同一侧设置的全部的所述声屏障单元中，在自所述入口端指向所述中段的方向上，所述入口端的所述声屏障单元高度逐渐增加；在自所述出口端指向所述中段的方向上，所述出口端的所述声屏障单元高度逐渐增加。

优选地，所述入口端的长度在15-30m之间；所述出口端的长度在15-30m之间。

优选地，在所述入口端、所述出口端的所述声屏障单元中，相邻的两个所述声屏障单元之间的高度差在100mm～200mm之间。

优选地，所述入口端的起点处的所述声屏障单元的设置高度在300mm～500mm；所述出口端的终点处的所述声屏障单元的设置高度在300mm～500mm。

优选地，所述声屏障单元设有声障立柱，所述声障立柱设置有多个；在列车轨道同一侧设置的全部的所述声屏障单元中，全部的所述声障立柱沿直线间隔设置，所述声屏障单元的声屏障屏体设置于相邻的两个所述声障立柱之间并通过所述声障立柱固定设置。

优选地，所述声障立柱为h型钢立柱，于所述声障立柱的顶部设置有盖板。

优选地，于一个所述声障立柱上设置有一个所述盖板，所述盖板扣合于所述声障立柱的顶端，所述盖板的侧面通过铆钉与所述声障立柱固定连接。

优选地，所述盖板为铝合金盖板。

本发明的有益效果如下：

本发明所提供的轨道交通高架声屏障，采用高度渐变结构设计来改变声屏障屏体的受风面面积，当列车进入或者离开时，空气压力波对声屏障的作用渐变(非冲击)，从而使列车产生的空气压力波作用逐渐地增加或减小。空气压力波渐变地增加或减小可以解决瞬间风压变化产生冲击对声屏障产生破坏性影响，同时减小了列车风瞬间风压变化对列车的冲击。本发明缓解了列车通过时空气压力瞬间变化产生的冲击影响，在增强声屏障安全性同时改善了列车行车条件。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明一实施例中轨道交通高架声屏障的结构示意图；

附图标记说明：

声屏障屏体1、声障立柱2、盖板3。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1，图1为本发明一实施例中轨道交通高架声屏障的结构示意图。

本发明提供了一种轨道交通缓冲列车对声屏障瞬间风压变化方法。

在现有技术中，高速行驶的列车经过声屏障时，瞬间变化的空气压力波会对声屏障产生较大的冲击，这种冲击容易造成声屏障的损坏。

为了解决该技术问题，本发明在沿列车的运行方向上，通过改变风屏障的受风面面积对列车行进所产生的风载(空气压力波)进行缓冲。

在此限定：沿列车的运行方向，声屏障具有入口端、中段以出口端，在列车运行轨道的两侧设置声屏障形成消声区。

本发明的理论基础为：物体受风的作用力与迎风面积成正比关系，物体的迎风面积越小，其受到的风力作用越小。本发明为缓冲列车通过声屏障时对声屏障产生的瞬时风载，具体是在声屏障的入口端以及出口端设置成渐变高度的声屏障，通过高度变化，改变声屏障的迎风面积，从而使得声屏障在入口端以及出口端的受风力作用渐变，起到缓冲的作用。

在本发明中，上述的通过改变风屏障的受风面面积对列车行进所产生的空气压力波进行缓冲，具体是指：声屏障自入口端向中段延伸、其高度逐渐增加，声屏障自出口端向中段延伸、其高度逐渐增加，中段的声屏障各处高度相同且与出口端以及入口端的高度最高的声屏障平齐。在列车行驶轨道的两侧设置声屏障，具体是指在列车行驶轨道的两侧(每一侧)设置有多块声屏障，声屏障采用长方形板式结构，声屏障(每一块)的长度一致，那么改变声屏障的高度就能够改变该块声屏障的受风面面积(受风面面积＝该块声屏障的长度×该块声屏障的高度，当声屏障的长度为定值时，受风面面积与声屏障的高度成正比)。也因此可知，声屏障自入口端向中段延伸、其受风面面积逐渐增加，声屏障自出口端向中段延伸、其受风面面积逐渐增加。

基于上述的轨道交通缓冲空气压力波的方法，本发明提供了一种轨道交通高架声屏障。具体地，该轨道交通高架声屏障包括声屏障单元，声屏障单元为组建声屏障的最小安装单元。

声屏障单元的具体结构如下：包括有声屏障立柱，在声屏障立柱间设置有声屏障屏体1，声屏障立柱通过螺栓组件固定设置在列车行驶轨道的旁侧。

具体地，声屏障单元设置有多个，多个声屏障单元沿列车轨道的侧边依次排列设置、并形成有单侧屏障组。

沿列车运行方向，声屏障屏体1的受风面面积逐渐变化、并通过受风面面积逐渐变化的声屏障屏体1对列车行进所产生的空气压力波进行缓冲。为了便于设计与生产，在本发明中，在全部的声屏障单元中，声屏障屏体1的长度相同、高度相异。具体地，单侧屏障组包括有入口端、中段以及出口端，单侧屏障组的入口端、中段以及出口端具体如何划分，请参考上述内容。自入口端向中段延伸，声障屏屏体的设置高度逐渐增加；自中段向出口端延伸，声障屏屏体的设置高度逐渐减小。

具体地，在本发明中，入口端的长度设计在15-30m之间，其优选设计长度为30m。入口端的设计长度可以根据列车经过该段铁轨时的一般速度进行设计，当列车车速较高时，可以适当增加入口端的长度，例如增设到35m或者40m，当列车车速较低时，可以适当减小入口端的长度，例如减小到15m或者25m。出口端的长度设计在15-30m之间，其优选设计长度为30m，其也可以根据列车车速进行长度调节。

具体地，在单侧屏障组中，相邻的两个声障屏屏体之间的高度差在100mm～200mm之间。相邻的两个声障屏屏体之间的高度差可以为100mm、120mm、140mm、160mm、180mm或者200mm(上述为公差是20mm的等差数列)。

具体地，在单侧屏障组中，入口端的起点处的声屏障单元的设置高度在300mm～500mm；出口端的终点处的声屏障单元的设置高度在300mm～500mm，声障屏屏体的设置高度最小为300mm，最大为500mm，优选高度为350mm、400mm、450mm。

在本发明的一个实施方式中，单侧屏障组包括有声障屏屏体以及声障立柱2，声障立柱2设置有多个，全部的声障立柱2沿直线间隔设置，声障屏屏体设置于相邻的两个声障立柱2之间并通过声障立柱2固定设置。

声障立柱2可以通过螺栓固定设置在列车行驶轨道旁侧的基础面上，从而实现声障立柱2的固定安装。然后，声障屏屏体安装在声障立柱2之间，声屏障屏体与声障立柱2之间的连接结构如下：1、可以在声屏障屏体的侧边上设置能够与声障立柱2插装配合的卡件，声屏障屏体通过卡件套装到声障立柱2上；2、声屏障屏体与声障立柱2之间通过连接板结构利用螺栓实现固定连接。当然，声屏障屏体也可以直接卡接在声屏障立柱2之间。

具体地，声障立柱2为型钢立柱，优选为h型钢，于声障立柱2的顶部设置有盖板3，设置盖板3的目的是：声屏障屏体安装在声障立柱2上后，扣合盖板3，可以避免声屏障屏体从声障立柱2上脱落，以此增加声屏障屏体在声障立柱2上安装的稳定性。在声障立柱2的顶部设置盖板3，盖板3仅设置在声障立柱2的顶部，减少了盖板3受风面积，在满足装饰效果同时增强了安全性。

在本发明中，声障立柱2一般采用h型钢结构设计，在其顶部设置了盖板3，盖板3采用铝合金盖板结构设计，盖板3采用扣合的方式盖在声障立柱2的顶端，盖板3的三个侧面贴紧声障立柱2顶端侧壁，盖板3的侧面通过铆钉与声障立柱2固定连接。

在一个声障立柱2上设置有一个盖板3，盖板3与声障立柱2之间的连接强度较高，其不易发生脱落，这样可以增加声屏障的安全性。具体地，盖板3设置在声障立柱2上，其侧面通过四个铆钉与声障立柱2固定连接。

本发明所提供的轨道交通高架声屏障，采用高度渐变结构设计来改变声屏障屏体的受风面面积，当列车进入或者离开时，空气压力波对声屏障的作用渐变(非冲击)，从而使列车产生的空气压力波作用逐渐地增加或减小。空气压力波渐变地增加或减小可以解决瞬间风压变化产生冲击对声屏障产生破坏性影响，同时减小了列车风瞬间风压变化对列车的冲击。本发明缓解了列车通过时空气压力瞬间变化产生的冲击影响，在增强声屏障安全性同时改善了列车行车条件。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。