一種吸聲減載聲屏障單元及其聲屏障的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及聲屏障技術領域，特別涉及一種吸聲減載式聲屏障單元及其聲屏障，適用于高速鐵路減振降噪技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國高速鐵路的快速發展，高速鐵路列車運行噪聲擾民問題日益嚴重。為了防止高速列車運行噪音對周圍環境產生的干擾，在高速鐵路兩側設置聲屏障以阻止噪聲傳播是一種保護環境的有效方法。目前國內高速鐵路使用的聲屏障一般采用插板式，即在高速鐵路兩側安裝等距離的H型鋼立柱，再在立柱之間插入垂直重疊的多塊單元板。每塊單元板的結構為鋁合金面板、鋁合金背板，鋁合金面板與鋁合金背板之間安置纖維水泥板，纖維板正面粘接固定吸聲材料。面板(正面)沖密排孔用以吸聲，背板(后面)不開孔用以隔聲。通過多塊單元板組合成為聲屏障墻以達到吸聲、隔聲作用。
[0003]高速鐵路聲屏障除應具有良好的聲學性能外，更重要的是適應于隨列車運行速度形成的氣動力噪聲和其正負脈動壓力對聲屏障的影響，然而，由于鐵路聲屏障與鐵路軌道之間的距離較小，構成鐵路聲屏障的各單元件承受著較大的脈動的空氣壓力載荷，在該載荷的作用下，單元件的殼體一方面很容易發生變形，這不僅會影響鐵路聲屏障的美觀度，而且還會影響其隔聲效果；另一方面，在脈動的空氣壓力載荷的作用下，鐵路聲屏障的殼體還會發生振動，殼體的振動會產生二次噪聲，這進一步影響了鐵路聲屏障的隔聲性能；專利CN201020524079.5公開了一種高速鐵路聲屏障單元件，包括由上蓋板(2)、下蓋板(4)、后背板(3)、前面板(7)、左側板(I)和右側板構成的殼體，以及設置于所述殼體內部的吸聲材料板(5)，其特征在于，還包括U型連接架￠)，所述U型連接架(6)設置于所述殼體內，且通過連接裝置與所述前面板(7)、所述上蓋板(2)、所述后背板(3)和所述下蓋板(4)連接。所提供的高速鐵路聲屏障單元件，由于其殼體內部設置了 U型連接架，從而為殼體提供了一定的支撐力，增強了單元件殼體抵抗外載荷作用的能力，從而減小了單元件殼體在脈動空氣壓力的作用下的變形量，但是該專利結構是從內部結構的設置來增強抗空氣載荷能力，將會增加結構的復雜性以及成本的增加。
[0004]目前高速鐵路聲屏障表面受到列車氣動荷載較大。現有聲屏障不能對作用與其表面的列車氣動荷載進行排減，巨大的列車氣動荷載能引起聲屏障的搖擺和晃動。在長期在列車氣動荷載的作用下，容易出現聯結松動，甚至是結構破壞脫落的情況，對行車安全構成威脅。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、檢修方便、制造成本低的吸聲減載聲屏障單元；所述聲屏障單元的殼體具有較好的降低外載荷作用的能力，在外載荷作用下的變形量較小，同時又具有較好的吸隔聲效果。本發明的另一目的是提供一種包括上述吸聲減載聲屏障單元的聲屏障。
[0006]本發明提供的一種吸聲減載聲屏障單元，采用下述技術方案實現:
[0007]一種吸聲減載聲屏障單元，包括外殼，外殼內的吸聲材料填充腔，連接端頭，其特征在于:所述外殼包括上蓋板、下蓋板、后背板和前面板，所述下蓋板形成有向吸聲材料填充腔內凹陷的凹陷部或者向吸聲材料填充腔外凸起的凸起部，所述上蓋板形成有向吸聲材料填充腔外凸起的凸起部或者有向吸聲材料填充腔內凹陷的凹陷部，所述上蓋板與所述下蓋板實現凹凸配合；所述前面板和所述下蓋板上設有通孔；所述連接端頭與所述外殼的端頭插接，插接后具有未填充空間；所述吸聲減載聲屏障單元截面的高度與寬度比為I: 10-10: I。
[0008]本發明提供的一種吸聲減載聲屏障單元，還可以包括下述技術方案:
[0009]其中，所述下蓋板的凹陷部與所述上蓋板的凸起部為箭頭形狀。
[0010]其中，所述外殼為筒狀雙箭頭形狀。
[0011]其中，所述吸聲材料填充腔填充有前面吸聲材料和后面吸聲材料；所述吸聲材料種類為兩種或兩種以上；所述吸聲材料為鋁纖維板、巖棉、玻璃絲棉、發泡鋁、泡沫陶瓷材料中的任兩種或任幾種。
[0012]其中，所述連接端頭包括用于固定外殼的固定腔，可相互配合插接的凸臺和凹槽；所述固定腔包括固定桿和側壁。
[0013]其中，所述連接端頭和/或所述殼體的材料為鋁合金材料，通過鋁板壓鑄成型。
[0014]其中，所述通孔為圓形、菱形、橢圓形、長條形中的任一種或任幾種；所述圓形通孔的直徑為Imm-1Omm0
[0015]本發明還提供了一種吸聲減載聲屏障，采用下述技術方案實現:
[0016]一種吸聲減載聲屏障，包括吸聲減載聲屏障單元、H型鋼立柱，其特征在于:所述吸聲減載聲屏障單元為上述技術方案任一所述的吸聲減載聲屏障單元；多個聲屏障單元上下羅列插接到H型鋼立柱上，通過連接端頭在兩端支撐使聲屏障單元上下之間形成有從前面板到后面板的非直通的通透間隙。
[0017]本發明提供的一種吸聲減載聲屏障，還可以包括下述技術方案:
[0018]其中，所述通透間隙為30-50mm。
[0019]其中，所述聲屏障寬1800-2300mm，高2000-2600mm。本發明技術方案的實施包括以下技術效果:
[0020]本發明提供的一種吸聲減載聲屏障單元，使用連接端頭與聲屏障單元插接的方式，結構簡單、便于生產及運輸、檢修方便、制造成本低。通過連接端頭在兩端支撐使聲屏障單元上下之間形成有從前面板到后背板的非直通的通透間隙的結構，使聲屏障單元不需承受多個單元板的重量壓力，聲屏障中的聲屏障單元受力均勻，可制作大尺寸的聲屏障，減小H型鋼立柱的使用，從而減小生產成本；而且固定效果好；可達到寬2000mm，高2150mm的聲屏障尺寸，具有較好的推廣價值。本發明筒狀鞍形高速鐵路減載聲屏障單元通過H型鋼柱固定組合安裝在高速鐵路兩側，能夠有效吸收高速鐵路列車運行噪音，并且能夠有效的減少列車高速行駛過程中空氣流動作用在聲屏障上的脈動壓力，提高聲屏障及鐵路橋梁的使用壽命。以達到高速鐵路聲屏障既能吸聲又能減載的作用，降噪系數能夠達到0.9以上，達到防止噪聲傳播，保護環境的目的。
[0021]本發明改變以往實心材料的聲屏障形式，將聲屏障設計為兼具吸聲和隔聲性能的筒狀結構組合成的具有透氣性能的吸聲單元。當高速列車通過本發明的減載吸聲式聲屏障結構時，吸聲單元間合理的間隙能有效的排減作用于聲屏障表面的列車氣動荷載。而且本發明采用雙箭頭形的所述下蓋板的凹陷部與所述上蓋板的凸起部形成的不規則空間間隙(例如雙箭頭形狀)的外殼結構，當高速氣流穿過前面板的通孔進入空間間隙達到減載的作用后，不規則的空間間隙(例如雙箭頭形狀)可以改變氣流方向，從下蓋板的通孔進入吸聲材料從而達到既能吸聲的同時又能減載的目的。確保了聲屏障在全天候作業的條件下的穩定性，保障了高速鐵路的運營安全。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明實施例吸聲減載聲屏障單元正面示意圖
[0023]圖2為本發明實施例吸聲減載聲屏障單元剖面示意圖
[0024]圖3為本發明實施例連接端頭結構示意圖
[0025]圖4為本發明實施例吸聲減載聲屏障單元組裝的聲屏障結構側面示意圖
[0026]圖5為本發明實施例吸聲減載聲屏障單元組裝的聲屏障結構正面示意圖
[0027]圖6為本發明實施例吸聲減載聲屏障單元組裝的聲屏障結構側面局部示意圖
[0028]圖7為本發明實施例吸聲減載聲屏障單元組裝的聲屏障結構正面局部示意圖
[0029]1、外殼；10、上蓋板；11、下蓋板；12、后背板；13、前面板；14、凹陷部；15、凸起部；2、連接端頭；20、凸臺；21、凹槽；22、固定桿；23、側壁；3、通孔；4、H型鋼柱；5、后面吸聲材料；6、前面吸聲材料；7、未填充空間；8、聲屏障單元；9、通透間隙。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合實施例以及附圖對本發明加以詳細說明，需要指出的是，所描述的實施例僅旨在便于對本發明的理解，而對其不起任何限定作用。
[0031]參見圖1為本發明實施例吸聲減載聲屏障單元正面示意圖，圖2為本發明實施例吸聲減載聲屏障單元剖視圖。一種吸聲減載聲屏障單元，包括外殼11，外殼11內的吸聲材料填充腔，連接端頭2，所述外殼11包括上蓋板10、下蓋板11、后背板12和前面板13，所述下蓋板11形成有向吸聲材料填充腔內凹陷的凹陷部14或者向吸聲材料填充腔外凸起的凸起部，所述上蓋板10形成有向向吸聲材料填充腔外凸起的凸起部15或者向吸聲材料填充腔內凹陷的凹陷部，所述上蓋板與所述下蓋板實現凹凸配合；其一實施例可為，所述下蓋板11形成有向吸聲材料填充腔內凹陷的凹陷部14，所述上蓋板10形成有向向吸聲材料填充腔外凸起的凸起部15 ;其另一實施例