一种新型结构铁路声屏障的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型结构铁路声屏障，它主要是由多块新型结构铁路声屏障单元板(1)组合而成。新型结构声屏障单元板(1)由铝合金壳体和轻质吸声板(6)两部分组成，铝合金壳体由底部铝型材(4)、顶部铝型材(3)、两端端铝型材(5)和U形面板(2)组成。U形面板(2)两侧约束在两端铝型材(5)的插槽内，底部铝型材(4)、顶部铝型材(3)用分别铆钉固定与U形面板(2)顶部和底部。轻质吸声板(6)通过上下铝型材卡槽固定在铝合金壳体内，轻质吸声板采用具有高强度、耐候性和吸声性能良好的硬质吸声材料，轻质吸声板(6)的迎声面具有特定尺寸的凹凸槽(22)，以达到更好的降噪效果。
【专利说明】
一种新型结构铁路声屏障
技术领域
[0001]本实用新型涉及噪声防治技术领域，特别是涉及铁路声屏障技术。【背景技术】
[0002]由于插板式声屏障安装方便、工艺成熟工程应用相当广泛。插板式声屏障单元板主要可以分为金属式和非金属式两种。非金属式单元板由于其自重偏大，常用于路基声屏障工程中。金属式声屏障适用范围广，但由于其造价偏高，用于桥梁段声屏障工程居多。金属式声屏障样式繁多，常用于铁路噪声治理工程的金属式声屏障单元板以两块铝板通过预变性扣接形式组合成的单元板居多。上下两块单元板通过深度不大的企口连接。由于施工精度、震动和板材变形等因素的影响这种连接方式单元板之间可能会存在缝隙，有潜在的漏声可能。
[0003]已知金属声屏障内部吸声材料以矿物棉类居多，此类吸声材料耐候性较差，无法与声屏障单元板其它构件达到同样的使用年限。常常会出现吸声材料过早失效，从而声屏障失去降噪效果。【实用新型内容】
[0004]针对常见金属式声屏障单元板存在的不足，本实用新型提出了一种新型结构铁路声屏障，其目的在于，这种新型结构声屏障单元板通过改变单元板之间的连接工艺，提高金属式声屏障整体的降噪性能;通过采用耐候性好的轻质高强吸，使得声屏障整体使用年限大幅度提尚。
[0005]本实用新型提出的一种新型结构铁路声屏障单元板由铝合金壳体和轻质吸声板两部分组成。铝合金壳体由底部铝型材、顶部铝型材、两端端铝型材和U形面板组成。
[0006]顶部铝型材截面呈工字形，其腹板下方有两个肋，用于固定轻质吸声板。顶部铝型材的两侧翼缘板与腹板包围的上方凹槽内放置隔振橡胶板。
[0007]U形面板由一块铝板弯折而成，其具有三个面顶部有两个小弯折边。其中迎声面为穿孔面，底面和被声面不穿孔。顶部小弯折边贴紧顶部铝型材翼缘与腹板下侧肋间的腹板， 用铆钉与顶部铝型材固定。这样处理U形面板贴紧顶部铝型材的翼缘，面板受列车吸力时会传递到顶部铝型材的翼缘，受压力时会通过顶部弯折边和顶部铝型材腹板摩擦力传递，铆钉受到很小的剪力，不会造成铆钉的破坏。面板最大正负应力不在一个截面上，可大幅度减小铝板的疲劳应力幅值，从而避免面板的疲劳破坏。
[0008]底部铝型材上方有两个侧肋，用于固定轻质吸声板。底部铝型材与U形面板底面贴紧，可在底部铝型材靠近面板位置用铆钉固定。
[0009]两侧铝型材用于封堵单元板侧面，同时腹板内侧肋与翼缘之间的插槽用于固定U 形面板两侧边。腹板内侧肋设计成变截面，目的在于U形面板更容易插入槽中，根部槽变窄可更好的约束住U形面板。两端铝型材内部设置三角齿状橡胶板，目的在于用弹性体限制轻质吸声板，防止轻质吸声板在搬运过程中错动。
[0010]本实用新型涉及到所有铝型材均可以通过挤压成型后，被切割成需要的长度。本实用新型涉及到的U形铝板可通过工厂折弯机实现。
[0011]单元板间隔振橡胶板主要作用是用来将单元板上方的荷载传递到单元板上，其凹凸槽设置是为了将上方荷载向顶部铝型材两边靠近肋部传递，使得顶部铝型材受力更合理，减小其变形。同时还可以减少橡胶的用量，有更好的经济性。
[0012]本实用新型涉及到的轻质吸声板迎声面具有凹槽，设置凹槽的目的是增大其吸声面积，同时还可以调整槽的深度和宽度对主要频率的噪音有针对性的削弱。
[0013]上述轻质吸声板选用材料应具有较高强度、不宜破损、耐候性好、吸声性能好等特点，且确保其使用年限不得小于25年。
[0014]单元板之间通过顶部铝型材两侧翼缘与腹板组成的槽彼此插入连接。下方单元板顶部铝型材翼缘与上方单元板有重叠，消除了单元之间存在缝隙的可能，从而彻底避免了漏声的可能。
【附图说明】
[0015]【附图说明】一方面可以更直观的描述本实用新型新型结构声屏障的细节构造，另一方面借助【附图说明】【具体实施方式】。
[0016]图1是新型结构铁路声屏障整体立面图；
[0017]图2是新型结构铁路声屏障单元板立面图；
[0018]图3是新型结构铁路声屏障整体剖面图；
[0019]图4是新型结构铁路声屏障单元板竖向剖面图；
[0020]图5是新型结构铁路声屏障单元板水平剖面图；
[0021 ]图6是新型结构铁路声屏障顶部铝型材剖面图；
[0022]图7是新型结构铁路声屏障底部铝型材剖面图；
[0023]图8是新型结构铁路声屏障两端铝型材剖面图；
[0024]图9是新型结构铁路声屏障U形面板剖面图；
[0025]图10是新型结构铁路声屏障单元板插入H型钢立柱的局部横剖面图。
[0026]图中标记说明:
[0027]1、新型结构铁路声屏障单元板2、U形面板
[0028]3、顶部铝型材4、底部铝型材
[0029]5、两端铝型材6、轻质吸声板
[0030]7、单元板间隔振橡胶板8、三角齿状橡胶板
[0031]9、单管胶条10、U形面板中迎声穿孔面
[0032]11、U形面板中背声非穿孔面 12、U形面板底面
[0033]13、U形面板顶部折边14、顶部铝型材翼缘
[0034]15、顶部铝型材腹板下侧肋 16、顶部铝型材腹板
[0035]17、底部铝型材上侧肋18、底部铝型材腹板
[0036]19、端铝型材腹板20、端铝型材腹板内侧肋
[0037]21、端铝型材翼缘22、轻质吸声板迎声面凹槽
[0038]23、用于固定单元板的H型钢 24、压顶橡胶块
[0039]25、压顶罩板26、固定压顶罩板螺栓
【具体实施方式】
[0040]结合附图对本实用新型的一种实施方式进一步说明。
[0041]结合图1和图3可以看出。新型结构铁路声屏障具有多个用于固定单元板的H型钢23，H型钢23与基础通过预埋螺栓连接。新型结构铁路声屏障单元板(下文简称单元板)1依次从H型钢23翼缘之间插入，最下方单元板与基础间布置减振橡胶板。最上方单元板插入后用C形压顶罩板25通过螺栓26固定，C形压顶罩板25与单元板之间放置弹性的压顶橡胶块24。
[0042]实施例子中声屏障由4块单元板I构成，其它数量构成的单元板I同样满足要求。具体单元板I所需数量应按照噪声治理需要的高度进行确定。
[0043]图2是单元板I立面图。实施例子中单元板I高度H为500mm;单元板I长度L为1970mm;单元板I厚度为113mm j型钢23采用HW150型钢，间距为2m。单元板I高度H不宜大于500mm，原因是受荷面铝板如果过宽，在长期列车气动力作用下会产生塑性变形。H型钢23间距过小会施工较为繁琐影响工期，间距过大会造成单元板变形加大，同时H型钢23应力和基础所承受的荷载也会相应加大。H型钢23间距和截面尺寸应综合考虑全部影响因素综合确定。单元板I长度L确定时应满足在相邻H型钢23出现水平最大施工负误差时能插入H型钢23之间，同时在出现最大施工正误差时与H型钢23翼缘有足够的安全搭接长度。单元板I厚度应满足相邻H型钢23最大垂直线路方向的施工误差时且单管胶条完全被压缩时，能插入H型钢23翼缘之间。施工误差应按照现行的声屏障施工或验收规范确定。
[0044]图4是新型结构声屏障单元板I竖向剖面图。它示出U形面板2的顶部折边13贴紧顶部铝型材翼缘14与腹板下侧肋15间的腹板16，并用铆钉与腹板16固定。底部铝型材4置于U形面板2底面12上侧，用铆钉与底面12固定。顶部铝型材腹板下侧肋15之间的凹槽和底部铝型材腹板上侧肋20之间的凹槽用来固定轻质吸声板6。
[0045]图4同时示出单元板I插入其下方单元板由顶部铝型材两侧翼缘14与腹板16组成的槽中，且在下方单元板顶部铝型材腹板16上方预先放置隔振橡胶板7。
[0046]图5是新型结构声屏障单元板水平剖面图。它示出U形面板2两侧约束在位于端铝型材5腹板内侧肋20与翼缘21之间的插槽内；两端铝型材5内侧有用于顶紧轻质吸声板6的二角齿状橡胶板8。
[0047]图5还示出轻质吸声板6截面形状，其厚度应根据吸声性能确定，但总厚度不宜大于80mm，其迎声面具有凹槽其深度为15-50mm。实施例子中轻质吸声板6厚度为77mm，凹槽深度为20mm，槽呈具有一定角度的梯形，转折边有5mm的倒角。
[0048]轻质吸声板6可以是膨化轻质矿石为吸声骨料的水泥基吸声材料，如珍珠岩、火山岩和陶粒;也可以是发泡混凝土类其它吸声材料。轻质吸声板6应满足强度、耐候性和吸声性能。其抗压强度不应小于I.5MPa，抗折强度不应小于0.4MPa，平均吸声系数不应小于0.7，密度不应大于650kg/m3，还应进行抗冻融等耐候性试验，确保其使用年限不得小于25年。
[0049]U形面板2与顶部铝型材3和底部铝型材4固定完成后，形成四面封闭的空腔。轻质吸声板6可分成两块从两侧未封堵的侧面插入顶部铝型材腹板下侧肋15之间的凹槽和底部铝型材腹板上侧肋20之间的凹槽中。到位后用端铝型材5封住侧面。
[0050]图6是新型结构声屏障顶部铝型材3剖面图。其截面总高度可根据H型钢23翼缘内部净距和施工误差综合确定。顶部铝型材腹板下侧肋15之间的净距可根据轻质吸声板6厚度确定。顶部铝型材腹板下侧肋15之间的净距应大于轻质吸声板6总厚度2至3_。这样做的目的是为了便于轻质吸声板6顺利插入卡槽中。实施例子中顶部铝型材3除顶部铝型材腹板下侧肋15厚度为1.5mm，其它厚度为2mm。当承受外部荷载较大时增大其厚度也是符合要求的。
[0051]图7是新型结构声屏障底部铝型材4剖面图。其截面总高度不应大于U形面板2内部净距。底部铝型材腹板上侧肋20之间的净距可根据轻质吸声板6厚度确定。底部铝型材腹板上侧肋20之间的净距应大于轻质吸声板6总厚度2至3mm。这样做的目的是为了便于轻质吸声板6顺利插入卡槽中。实施型材各个截面厚度为1.5mm。
[0052]图8是新型结构声屏障两端铝型材5剖面图。其截面总高度与顶部铝型材3—致。其腹板内侧肋20与翼缘21之间根部缝隙为U形面板2厚度+0 ? 5mm。腹板内侧肋20根部为2mm顶部为1mm，目的在于便于U形面板2侧边插入腹板内侧肋20与翼缘21之间根部插槽中。腹板内板内侧肋20比翼缘21从截面上看要短。目的在于翼缘21要留有用于固定单管胶条9打铆钉的位置，且此铆钉不能打到腹板内侧肋20上。(如图10所示)[〇〇53]图9是新型结构声屏障U形面板2剖面图。U形面板2通过工厂折弯机由一张铝板弯折而成。其中U形面板中迎声穿孔面10应在弯折前打孔。U形面板顶部折边13尺寸不应大于顶部铝型材翼缘14与腹板下侧肋15间的空隙。实施例子中U形面板2采用1.5_厚度铝板。当承受外部荷载较大时增大其厚度也是符合要求的。
[0054]图10是新型结构声屏障插入H型钢立柱的局部横剖面图。图示出单元板1插入H型钢23翼缘之间。单管胶条用铆钉固定在端铝型材5的翼缘21上，且处于加紧状态，可以起到传递水平力和减振作用。
【主权项】
1.一种新型结构铁路声屏障，它主要是由多块新型结构铁路声屏障单元板(I)组合而成，其中，新型结构铁路声屏障单元板(I)由铝合金壳体和轻质吸声板(6)两部分组成，铝合金壳体由底部铝型材(4)、顶部铝型材(3)、两端端铝型材(5)和U形面板(2)组成，顶部铝型材(3)置于U形面板(2)的上方，其特征在于:U形面板(2)的顶部折边(13)贴紧顶部铝型材翼缘(14)与腹板下侧肋(15)间的腹板(16);底部铝型材(4)置于U形面板(2)底面(12)上侧;U形面板(2)两侧约束于两端铝型材(5)腹板内侧肋(20)与翼缘(21)之间的插槽内；单元板之间通过顶部铝型材两侧翼缘(14)与腹板(16)组成的槽彼此插入连接，且在上述槽中预先放置隔振橡胶板(7);轻质吸声板(6)上侧固定在顶部铝型材腹板下侧肋(15)之间的卡槽中，下侧固定在底部铝型材腹板上侧肋(20)之间的卡槽中。2.如权利要求1所述的新型结构铁路声屏障单元板(I)，其特征在于，轻质吸声板(6)是一种有高强度、耐候性和吸声性能良好的硬质吸声材料且其迎声面具有凹槽(22)。3.如权利要求1所述的新型结构铁路声屏障单元板(I)，其特征在于，两端铝型材(5)内侧具有用于顶紧轻质吸声板(6)的三角齿状橡胶板(8)。4.如权利要求1所述的新型结构铁路声屏障单元板(I)，其特征在于，预先放置单元板之间的隔振橡胶板(7)具有齿状突起。
【文档编号】E01F8/00GK205653711SQ201620436541
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月13日 公开号201620436541.3, CN 201620436541, CN 205653711 U, CN 205653711U, CN-U-205653711, CN201620436541, CN201620436541.3, CN205653711 U, CN205653711U
【发明人】周继超, 薛林海, 石玉川, 刘冀钊, 孙凤珍, 朱正清, 申耀国
【申请人】铁道第三勘察设计院集团有限公司