一种声屏障声学恢复施工工艺方法与流程

本发明涉及声屏障恢复施工，具体为一种声屏障声学恢复施工工艺方法。

背景技术：

1、我国铁路规模化应用声屏障设计已有十余年历史，早期工程中声屏障单元板服役年限已达到15年之久。早期声屏障结构型式主要以插板式金属声屏障为主，约占声屏障总数量的90%以上。而铁路金属声屏障单元板内部吸声材料以岩棉为主，外面包裹纤维憎水布来提升吸声材料的使用年限。吸声材料为纤维类材料，具有防火、耐蚀、高频吸声性能稳定可靠的特性，但其质地松软、质脆，在列车气动交变荷载作用下，长期使用后材料会产生粉化流失；同时由于其开孔结构，经雨水浸淋后水分不易挥发，老化后易造成材料坍塌，从而逐渐丧失铁路声屏障原有的声学功能。规范上铁路声屏障钢立柱设计使用年限为50年，单元板设计使用年限为25年。但通过调研分析，目前我国既有高速铁路中运营时间超过10年的铁路线，已出现了金属声屏障单元板内部严重脱空造成声屏障单元板不同程度的声学功能丧失的现象。

2、目前，国内针对声屏障声学功能丧失、损坏严重且影响行车安全的声屏障采取“以新换旧”的方式进行更换，而传统声屏障更换工程需要拆除线路既有的顶部扣板、顶部橡胶块、顶部连接螺栓，以及上下单元板的面板之间接地连接用的铜导线等多种构件，拆除损坏声屏障单元板后再需吊车配合进行全新声屏障单元板安装。在既有线路上按此种施工方式施工，很大程度上影响正常的交通通行，因此只能在空窗期内进行施工，但是由于空窗期的时间段很短，并且一般在夜间，视线受到影响，容易造成人员的安全问题，再加上倒运物料、工装，出清等时间，实际有效拆装作业时间很短，这样就会导致施工工期长，更换效率低下，再者更换下来的物料直接变成废料，无法二次回收利用，极大地浪费了人力物力。

3、因此，本领域技术人员提供了一种声屏障声学恢复施工工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种声屏障声学恢复施工工艺方法，解决了而传统声屏障更换的实际有效拆装作业时间很短，这样就会导致施工工期长，更换效率低下，再者更换下来的物料直接变成废料，无法二次回收利用，极大地浪费了人力物力的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种声屏障声学恢复施工工艺方法，实现无需拆除现有声屏障单元板，通过不拆装既有线声屏障单元板填充技术恢复声屏障单元板的声学功能，即声屏障单元板的整体吸声系数≥0.7、计权隔声量≥30db，使用寿命≥25年，包括以下过程：

6、s1.对声屏障金属单元板进行全面评估，测评金属声屏障单元板的结构型式及其壳体材料剩余使用寿命年限，然后确定本技术方案的适用性；

7、s2.然后根据金属声屏障单元板结构型式和规格型号，确定内部填充材料配比及用量；

8、s3.再确定金属声屏障单元板的开孔型式和位置，保证吸声材料填充的顺利实现；

9、s4.缝隙封堵：对金属单元板上的各空隙、空洞进行密封处理；

10、s5.安装限位防护工装，避免填充吸声材料时由于吸声材料的自重使金属声屏障单元板胀壳；

11、s6.吸声材料填充：采用专用设备现场制作吸声材料并填充至金属声屏障单元板内部，并制作检测试样；

12、s7.自然养护：将制作的试样在自然环境条件下，5-45℃环境自然养护即可；

13、s8.经过4小时的自然养护后，拆除安装限位防护工装角钢。

14、进一步地，所述步骤s3中通过在金属单元板背板上开孔，采用开孔器开两个孔，一个为吸声材料填充孔、一个为排气孔，实现吸声材料的填充。

15、进一步地，所述步骤s4中通过对立柱和单元板间缝隙、面板吸音孔进行封堵，板柱缝隙封堵材料可选用建筑用发泡胶，面板吸音孔孔洞采用自粘贴纸等，或者在金属声屏障单元板内部设置袋状密封膜，避免填充时出现跑漏现象。

16、进一步地，所述步骤s5中通过在每块单元板面板、背板处各设一根角钢，角钢两端分别插入相邻的两根立柱与单元板的缝隙内，依靠角钢自身的刚度前后夹紧单元板，避免胀壳。

17、进一步地，所述步骤s6中通过采用搅拌注浆一体机制作水泥基开孔混凝土材料作为填充的吸声材料，并将泵送管道端口塞进单元板注浆孔内直至单元板底部，填充至吸声材料上表面与排气孔平齐，以每跨声屏障为单元，从下至上逐次填充每块单元板。

18、进一步地，通过该施工工艺制作成金属声屏障，所述金属声屏障包括金属单元板，所述金属单元板由金属单元板面板和金属单元板背板组成，所述金属单元板背板上段两侧分别开孔设置有吸声材料填充孔和排气孔，所述金属单元板面板和金属单元板背板组成的金属单元板多个进行拼接连接且两端部通过h型钢立柱固定连接，所述金属单元板面板和背板的中部均设置有防护角钢。

19、进一步地，h型钢立柱和金属单元板之间的缝隙中封堵填充有立柱与单元板缝隙封堵材料，所述吸声材料填充孔内部封堵填充有面板吸音孔封堵材料。

20、进一步地，该金属声屏障的制备方法，包括以下步骤：

21、步骤1、金属单元板背板开孔：在丧失声学功能的金属声屏障单元板背板上部用手电钻配以开孔器开两个孔，开孔直径大小与吸声材料填充管道匹配，一个为吸声材料填充孔、一个为排气孔；

22、步骤2、封堵缝隙：对立柱和声屏障单元板间缝隙、金属单元板面板吸音孔进行封堵，或在金属声屏障单元板内部设置袋状密封膜，避免填充时出现跑漏现象；

23、步骤3、吸声材料拌合：在现场采用搅拌注浆一体机拌合水泥基开孔混凝土吸声材料，进行现场原材料取样并制作留样试块；

24、步骤4、安装限位、防护工装：采用适当型号角钢沿道路线路方向插入h型钢内部，在金属单元板面板和金属单元板背板两侧各设一根，呈前后夹击状，避免填充吸声材料时，金属声屏障单元板胀壳；

25、步骤5、吸声材料填充：采用搅拌注浆一体机制作水泥基开孔混凝土作为吸声材料，并将泵送管道端口塞进单元板注浆孔内直至单元板底部，开始泵送，填充至吸声材料上表面与排气孔平齐停止泵送，以每跨声屏障为单元，从下至上逐次填充每块声屏障单元板；

26、步骤6、养护：在自然环境条件下，5-45℃环境自然养护4小时后，拆除限位、定位工装，完成改造。

27、（三）有益效果

28、本发明提供了一种声屏障声学恢复施工工艺方法。具备以下有益效果：

29、1、本发明提供了一种声屏障声学恢复施工工艺方法，无需拆除丧失声学功能的金属声屏障单元板，借用现有金属声屏障壳体，通过现场填充新吸声材料而恢复声学功能，充分利用现有工程材料，可大大降低改造工程的材料成本，在全新金属声屏障单元板中金属壳体成本占比为55%，大概可节约55%的材料成本，材料成本较低。

30、2、本发明提供了一种声屏障声学恢复施工工艺方法，代替原有采用“以新换旧”施工方式，具体包括：柱帽、顶部螺栓、橡胶垫块、铜导线、废旧壳体的拆除、运输，以及全新声屏障单元板的安装，本发明施工工费较低，并且采用的打孔、缝隙封堵、角钢支撑、灌注吸声材料等过程施工成本也较低，能够有效降低施工成本，使施工成本更低。

31、3、本发明提供了一种声屏障声学恢复施工工艺方法，该施工工艺方法，无需在既有线路上进行大量的拆卸、安装作业，大大降低了因拆、装过程中产生的大量零部件出清遗落现场造成铁路运行安全隐患的问题，并且施工工艺设计技术路线短，施工简便，施工现场无需拆卸现有金属单元板，施工作业内容以线路外侧为主，可最大限度地降低声屏障改造工程施工作业对既有线路运行影响。

32、4、本发明提供了一种声屏障声学恢复施工工艺方法，采用优选方案中的水泥基开孔混凝土吸声材料作为填充吸声材料，耐冻融30次无损坏，满足金属声屏障耐久性要求，注入金属壳体后其整体使用寿命远大于25年，吸声材料的耐久性更好，使用寿命更长。