一种基于四复合夹隔板原胞的轨道交通声屏障

1.本发明涉及声屏障领域，具体为一种基于四复合夹隔板原胞的轨道交通声屏障。


背景技术：

2.轨道交通作为我国最重要的运输方式，在交通强国发展战略中起着十分重要的作用。然而随着各类列车运营速度的不断提高，轨道交通引起的噪声问题也愈加显著；并且随着新版《中华人民共和国噪声污染防治法》的实施，对于轨道交通的噪声污染防治同样提出了更高的要求。因此对于轨道交通的噪声问题也将成为限制其快速发展的关键问题。在轨道交通噪声控制领域，主要采用的方式是在线路两侧安装声屏障，因此需要进一步提升声屏障的声学性能以及服役性能。
3.轨道交通列车的高速运行不仅能够形成严重的噪声污染，并且由于振动能量的传递还会引起线路基础结构的振动并成为声源，进而形成噪声的二次污染。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种基于四复合夹隔板原胞的轨道交通声屏障，有效的解决了现有声屏障结构振动形成的二次污染的问题，本装置采用四复合夹隔板原胞结构设计的声屏障，能够提升声屏障对轨道交通轮轨噪声的隔声性能和稳定性，并且具有明显的环境适应性，极大的降低维护成本；为轨道交通剧烈振动路段提供更优的隔声装备。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：
6.一种基于四复合夹隔板原胞的轨道交通声屏障，声屏障通过h型钢立柱1安装于轨道交通线路两侧，h型钢立柱1之间安装有若干隔音箱2，其特征在于：所述隔音箱2内部横纵向分别垂直阵列有若干四复合夹隔板原胞3，四复合夹隔板原胞3包括四组单空心原胞4和四组夹隔板5，四组夹隔板5组成十字形结构，四组单空心原胞4分别固定于十字形结构的四个直角处。
7.所述h型钢立柱1居中位置的隔音箱2替换为通过固定边框4安装的通透隔音板5，隔音板5两端连接隔音箱2。
8.所述四复合夹隔板原胞3的单空心原胞4和夹隔板5固定于隔音箱2内底。
9.所述四复合夹隔板原胞3的单空心原胞4为由钢或聚碳酸酯预制而成的圆形筒。
10.所述四复合夹隔板原胞3的夹隔板5厚度为0.2cm～1cm，长度为3cm～5cm。
11.所述四复合夹隔板原胞3的单空心原胞4垂直于轨道交通阵列数量沿轨道交通阵列数量*沿轨道交通阵列数量＝3n～7n。
12.所述四复合夹隔板原胞3的单空心原胞4垂直于轨道交通阵列数量沿轨道交通阵列数量*沿轨道交通阵列数量＝5n。
13.本发明的有益效果为：1、能够更加显著的抑制不同频带的声波：四复合夹隔板原胞能够有效阻隔铁路在102-163hz，2426-2831hz和3411-4611hz频段的噪声。
14.2、四复合夹隔板原胞的隔音箱并不改变原铁路用声屏障的外形，为了提升隔声性
能，仅在厚度上有所增加，不影响铁路建设的整体设计。
15.3、四复合夹隔板原胞结构采用单空心原胞和夹隔板结构，有效的增加整体的稳定性，可在很大的程度上减小后期的维护及控制维护成本。
16.4、夹隔板能够提升声屏障结构的稳定性，并且在自身稳定性提高的前提下能够降低自身的振动噪声问题。
17.5、四复合夹隔板原胞结构采用单空心原胞和夹隔板结构，能够增加原胞内的填充率，因此进一步提升了声屏障的隔声性能。
附图说明
18.图1为本发明实施例1安装示意图；
19.图2为本发明隔音箱示意图；
20.图3为本发明四复合夹隔板原胞示意图；
21.图4为单个四复合夹隔板原胞结构示意图；
22.图5为四复合夹隔板原胞能带图传输特性曲线对比；
23.图6为夹隔板几何因素对带隙的影响；
24.图7为四复合夹隔板原胞传输特性曲线；
25.图8为四复合夹隔板原胞声屏障不同频率传递损失云图；
26.图9为本发明实施例2安装示意图；
27.图中所示：h型钢立柱1、隔音箱2、四复合夹隔板原胞3、单空心原胞4、夹隔板5、固定边框6、通透隔音板7。
具体实施方式
28.下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本发明的技术方案：
29.实施例1
30.如图1-8所示的一种基于四复合夹隔板原胞的轨道交通声屏障，声屏障通过h型钢立柱1安装于轨道交通线路两侧，h型钢立柱1之间安装有若干隔音箱2，本技术的主要特点是：将传统的吸音岩棉采用若干四复合夹隔板原胞3。四四复合夹隔板原胞3包括四组单空心原胞4和四组夹隔板5，四组夹隔板5组成十字形结构，四组单空心原胞4分别固定于十字形结构的四个直角处。
31.四复合夹隔板原胞3由四根单空心原胞4与十字形结构的夹隔板5组成，单空心原胞4与夹隔板5高度保持一致，该结构形成了三条完全带隙，分别为102-163hz，2426-2831hz和3411-4611hz，带宽分别为61hz、405hz及1200hz。如图5所示为四复合夹隔板原胞能带图传输特性曲线对比，由于增加了夹隔板5，增加了原胞内的填充率，并且起止频率、截止频率以及带宽都有所增加。
32.由图6可知，四复合夹隔板原胞3的带宽随隔板长度的增加而减小；随隔板厚度的增加，带宽则有所增大。
33.由图7所示的四复合夹隔板原胞3的声传递损失频谱曲线可知，其中当夹隔板5长度小于5cm时，隔声曲线在3500-4500hz的主要隔声频段则会发生偏移，其原因在于隔板长度对反射波的影响更大；隔板厚度主要影响在该频段的总体隔声量，厚度减小隔声性能也
有所减弱。
34.依据传递损失表达式：
[0035][0036]
式中：
pin
为入射波声压，
pout
为透射波声压。
[0037]
可知：垂直于轨道交通阵列数量沿轨道交通阵列数量最优选择为5列，即可实现完全隔音。
[0038]
如图8可知，采用四复合夹隔板原胞结构的声屏障，声波在完全带隙中传播时受到明显的抑制。
[0039]
实施例2
[0040]
如图9所示的一种基于四复合夹隔板原胞的轨道交通声屏障，声屏障通过h型钢立柱1安装于轨道交通线路两侧，声屏障包括：通过固定边框4安装的通透隔音板5，在固定边框4两端的h型钢立柱1安装有隔音箱2，隔音箱2内部横纵向分别垂直阵列有若干四复合夹隔板原胞3。
[0041]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0042]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。