專利名稱：聲屏障的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種道路或鐵路用裝置，尤其涉及一種道路或鐵路交通的經(jīng)空氣傳導的噪音降噪裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的經(jīng)濟技術(shù)條件下，從源頭上控制噪聲使其達到噪聲排放標準是難以實現(xiàn)的，通用的有效治理措施是在靠近噪聲源處設置聲屏障，聲屏障的工程聲學效果通常由聲屏障的高度決定。高速列車運行帶來的列車氣動力是影響聲屏障使用壽命的重要因素。因此，高速鐵路使用的聲屏障一般都由結(jié)構(gòu)強度較大的混凝土復合聲屏障單元板和金屬聲屏障，經(jīng)嚴密的安裝組合，形成封閉的面墻，達到高速鐵路聲屏障的結(jié)構(gòu)強度和聲學性能。目前聲屏障應用中存在如下問題和不足1、其高度受到各種條件限制，對繞過聲屏障上緣的繞射聲難以治理，聲屏障上緣成為二次噪聲源；2、治理交通噪聲的聲屏障工程中，超過旅客視線高度的聲屏障阻礙旅客視野，使旅客產(chǎn)生視覺乏味、疲勞及不適感；3、高速運行的交通工具、尤其是高速運行的列車產(chǎn)生的空氣動力學噪聲和氣動力(列車風)與不通透的聲屏障墻體相互作用，影響結(jié)構(gòu)安全和噪聲控制；尤其是高速運行的列車產(chǎn)生的下部噪聲在相對的聲屏障和列車側(cè)面之間多次反射，在聲屏障上部形成集中聲源，上部的集中聲源可繞過聲屏障頂端，這樣就大大降低了聲屏障的實際降噪效果；4、隨著聲屏障高度的增加，其工程成本大幅提高，且頂端增加的單位高度聲屏障相對于下方相同單位高度聲屏障，其降噪效果大幅降低。隨著現(xiàn)代鐵路技術(shù)的發(fā)展，列車運行時速不斷刷新，商業(yè)運行時速已接近350km， 鐵路橋梁橫斷面寬度不斷縮小至12m，列車與聲屏障間距已不足3. 5m ；高速列車運行時產(chǎn)生的噪聲頻幅不同于普通列車，列車通過時對周圍建筑物產(chǎn)生極大的空氣壓，現(xiàn)有的聲屏障已不能適用于高速工況，不能滿足列車高速運行的需要。如2006年9月6日授權(quán)公告的中國專利，公告號為C擬813698Y，其公開了一種高效降噪道路隔聲屏，其由支架和隔聲屏本體構(gòu)成，所說的隔聲屏本體包括吸音降噪孔板、吸音降噪體和隔音降噪層，其特殊之處在于在隔聲降噪層內(nèi)表面涂覆有阻尼膠構(gòu)成的阻尼降噪層，所說的吸音降噪體系采用玻璃纖維棉制成，其優(yōu)點為具有突出的隔聲降噪效果，可有效吸音，實現(xiàn)高效降噪。由于高速鐵路列車速度的不斷提高，列車周圍壓力場的變化越來越大，形成越來越大的列車風。因為這種壓力場隨列車移動，沿線形成正負壓力的時間變動，其結(jié)果與引起低頻噪聲同樣的問題，對沿線建筑物造成較大的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種聲屏障，聲屏障結(jié)構(gòu)能夠保障長期安全、穩(wěn)定。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案其包括相互連接的前面板與背板，前面板與背板之間由上到下間隔設置曲線型吸隔聲板，上下相鄰的曲線型吸隔聲板之間間隔成空氣通道。將現(xiàn)行密閉型聲屏障結(jié)構(gòu)改為通風放壓型結(jié)構(gòu)，使列車近旁壓力場通過聲屏障區(qū)域時，列車風通過聲屏障上的空氣通道流通，其壓力場變化率較小，保障聲屏障結(jié)構(gòu)長期安全穩(wěn)定和列車的正常運行。曲線型吸隔聲板采用S型，下方的吸隔聲板的頂端高于相鄰的上方的吸隔聲板的底端。下方的吸隔聲板的頂端與相鄰的上方的吸隔聲板的底端之間的切線與水平方向呈 20° -75°夾角；空氣通道中，上下相鄰的吸隔聲板沿空氣通道方向的切線相交。相鄰吸隔聲板的間距為4-20CM。這樣既可以保證S型吸隔聲板具有較大的空氣流通通道，又能使S 型吸隔聲板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；聲屏障一般采用長方體結(jié)構(gòu)，背板是平直的板面，便于組裝。在上、 下S型吸隔聲板之間形成空氣通道，內(nèi)高外低(即臨近列車軌道的一端高，遠離軌道的一端低)、呈S型，與空氣通道鄰接的上下吸隔聲板，其中上吸隔聲板的一側(cè)(面向聲源的一側(cè)) 采用吸聲面板，下吸隔聲板的一側(cè)(背對聲源的一側(cè))采用隔聲面板，以增加聲阻抗。通風放壓是通過上下聲屏障之間形成S型空氣通道實現(xiàn)的。充分考慮高速列車運行氣動壓力、 風荷載的影響因素設計。通風放流口端面形狀為雙曲面S型，開口大，流道順暢?？諝馔ǖ腊ㄟM口、流通道、出口，進口與出口的寬度皆大于流通道的寬度，空氣通道的進口為收縮形。由于聲屏障采用特殊的S型吸隔聲板(雙曲線形葉片結(jié)構(gòu))，列車通過聲屏障時其能夠保證列車風沿空氣通道順暢通過，降低了列車風對聲屏障的影響，所以其既具有很好的吸隔聲效果又能通風放壓、降低氣動力作用等優(yōu)點；聲屏障本身具有美觀效果，并且由于其采用一體式的裝配結(jié)構(gòu)，整體效果好，裝配工藝簡單，故障點少；由于聲屏障全部采用鋁制材料制成，不會產(chǎn)生金屬構(gòu)件的易老化、生銹的缺陷。吸隔聲板通過定位墊塊插裝在前面板與背板之間，吸隔聲板直接插在前面板與背板內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)彈性面接觸，抗疲勞強度好，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的采用螺釘固定點接觸應力集中的缺陷。前面板上設置吸聲層，盡可能加大聲屏障內(nèi)側(cè)的吸聲面積，以減少列車側(cè)面與聲屏障之間的多次反射聲。吸聲層具有一定的防水、防塵的作用。前面板與背板優(yōu)選采用呈一體結(jié)構(gòu)的H型鋼，聲屏障插裝在兩個H型鋼立柱內(nèi)，在結(jié)合處無縫隙，不管是吸聲效果、力學效果還是美觀效果更加突出，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，裝配方便。本發(fā)明的聲屏障既保證了聲屏障的插入損失達到環(huán)境噪聲的要求，又實現(xiàn)了通風放壓、降低列車風荷載對聲屏障、聲屏障對列車側(cè)向不利的耦合作用，當自然風對列車運行產(chǎn)生不利時，聲屏障也能起到風屏障的作用。吸隔聲板一端為弧形，另一端為平面；或者吸隔聲板的兩端皆為弧形。吸隔聲板弧形與平面結(jié)合處設置凸起。本發(fā)明把相互矛盾的聲屏障的隔聲降噪功能和通風放壓功能通過相鄰的S型吸隔聲板結(jié)構(gòu)設計完成。一般地，聲屏障的隔聲能力，由聲屏障的傳聲損失決定，而聲屏障的傳聲損失由組成聲屏障的單元板的隔聲量和聲屏障的密封性能決定。S型聲屏障為實現(xiàn)通風放壓，不能使其密封，應做到氣流順暢通過的同時，任一方向的噪聲不能直線穿透。S型吸隔聲板的混響室隔聲量大于25dB，吸聲系數(shù)大于0.90。安裝該聲屏障后， 混響室與自由聲場的插入損失大于12dB，相鄰兩個S型吸隔聲板形成的S型通道的隔聲能力滿足聲屏障的隔聲要求。S型聲屏障空氣通道根據(jù)空氣動力學二維非定常流變截面流程
4特性設計而成。噪聲源側(cè)，空氣通道的進口(即氣流入口)截面形狀為收縮形，形成喉部。 出口截面大于流通道截面，流通道呈L形。噪聲源側(cè)聲屏障的入口開口率大于30 %，當氣動(風)力的馬赫數(shù)小于0.3時，可瞬時順暢地通風放壓，不會產(chǎn)生氣動摩阻；聲屏障外側(cè)的開口率大于20%，當受聲點側(cè)的環(huán)境風速的馬赫數(shù)小于0.2時，可瞬時順暢地把一部分環(huán)境風(壓)通過，減小風荷載的不利影響。吸隔聲板不但可以采用S型，也可以采用其它曲線型方式，只要保證列車風沿空氣通道順暢通過，降低了列車風對聲屏障的影響，且具有很好的吸隔聲效果即可。高速列車形成的流固耦合作用的降低，實現(xiàn)既降噪，又降壓，同時避免共振和產(chǎn)生二次噪聲。高速鐵路聲屏障的設計，為回避共振頻率，采取以下措施聲屏障單板設計剛性較大，以求提高自振頻率；單元聲屏障的安裝結(jié)構(gòu)為柔性連接，以避免共振。為了防止二次風動噪聲，聲屏障頂部和內(nèi)側(cè)外觀設計為流線、平滑，在列車運行的平行方向上，聲屏障將安裝后無明顯的凹凸或缺口。在聲屏障的內(nèi)側(cè)自上而下，從內(nèi)到外，平順、圓滑、流暢。前面板與背板的頂端設有降噪器，降噪器既可以防護雨水的侵襲，也可以設置成具有一定吸聲功能的罩體，頂端的降噪器可以有效避免二次噪聲源的產(chǎn)生。本發(fā)明的聲屏障不但具有較高的聲學性能，而且能夠達到很好的自身防護效果， 組合件具有很好的結(jié)構(gòu)強度，較好的戶外耐久性，輕質(zhì)高強，可廣泛應用于氣動力和氣動噪聲占主導的鐵路交通的噪聲控制領(lǐng)域。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做詳細描述圖1為本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例1圖1中A-A方向斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例1圖1中B-B方向斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實施例1單個吸隔聲板結(jié)構(gòu)示意5為實施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為實施例3結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為實施例4結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、前面板；2、背板；3、吸隔聲板；4、空氣通道；5、降噪器；6、吸聲層；7、進口 ；8、流通道；9、出口 ；10、吸聲面板；11、隔聲面板；12、凸起；13、定位墊塊。
具體實施例方式實施例1如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本裝置包括前面板1與背板2，前面板1與背板2組成H型鋼，前面板1與背板2之間由上到下間隔設置S型的吸隔聲板3，吸隔聲板3靠近前面板1的一端為弧形，靠近背板2的一端為平面，上下相鄰的吸隔聲板3之間通過定位墊塊 13間隔成S型的空氣通道4?？諝馔ǖ?包括進口 7、流通道8、出口 9，進口 7與出口 9的寬度皆大于流通道8 的寬度，空氣通道4的進口 7為收縮形，流通道8呈L型。與空氣通道4鄰接的上下吸隔聲板3，其中上吸隔聲板的一側(cè)采用吸聲面板10，下吸隔聲板的一側(cè)采用隔聲面板11，即吸隔聲板3的一個弧面設置吸聲面板10，相對的另一個側(cè)面設置隔聲面板11。下方的吸隔聲板3的頂端高于相鄰的上方的吸隔聲板3的底端。下方的吸隔聲板 3的頂端與相鄰的上方的吸隔聲板3的底端之間的切線與水平方向呈40° -60°夾角?？諝馔ǖ?中，上下相鄰的吸隔聲板3沿空氣通道方向的切線相交，即上吸隔聲板3沿空氣通道4的方向唯一的切線CC’與下吸隔聲板3沿空氣通道4的方向唯一的切線DD’相交，這樣可以使聲源側(cè)的噪聲，不管從哪個方向射入空氣通道4，都可以保證不會有直射聲線的通過，只能在空氣通道內(nèi)多次反射，從而吸聲降噪。相鄰吸隔聲板3的間距為8-15CM。吸隔聲板3通過定位墊塊13插接在前面板1與背板2之間。前面板1上設置吸聲層6，前面板1 與背板2的頂端設有降噪器5。實施例2如圖5所示，吸隔聲板3靠近前面板1的一端為平面結(jié)構(gòu)，靠近背板2的一端為弧形結(jié)構(gòu)，吸隔聲板3的弧形部分凸出于背板2。其它同實施例1。實施例3如圖6所示，吸隔聲板3靠近前面板1的一端為弧形，靠近背板2的一端為平面， 弧形與平面結(jié)合處設置凸起12。其它同實施例2。實施例4如圖7所示，吸隔聲板3的兩端皆為弧形，其它同實施例1。
權(quán)利要求
1.一種聲屏障，包括相互連接的前面板與背板，其特征在于，前面板與背板之間由上到下間隔設置曲線型吸隔聲板，上下相鄰的吸隔聲板之間間隔成空氣通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲屏障，其特征在于，曲線型吸隔聲板采用S型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲屏障，其特征在于，下方的吸隔聲板的頂端高于相鄰的上方的吸隔聲板的底端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲屏障，其特征在于，下方的吸隔聲板的頂端與相鄰的上方的吸隔聲板的底端之間的切線與水平方向呈20° -75°夾角；空氣通道中，上下相鄰的吸隔聲板沿空氣通道方向的切線相交。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲屏障，其特征在于，相鄰吸隔聲板的間距為4-20CM。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲屏障，其特征在于，空氣通道呈S型；與空氣通道鄰接的上下吸隔聲板，其中上吸隔聲板的一側(cè)采用吸聲面板，下吸隔聲板的一側(cè)采用隔聲面板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聲屏障，其特征在于，空氣通道包括進口、流通道、出口，進口與出口的寬度皆大于流通道的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲屏障，其特征在于，吸隔聲板通過定位墊塊插裝在前面板與背板之間，前面板與背板采用呈一體結(jié)構(gòu)的H型鋼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲屏障，其特征在于，前面板與背板的頂端設有降噪器。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲屏障，其特征在于，吸隔聲板一端為弧形，另一端為平面； 或者吸隔聲板的兩端皆為弧形。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的聲屏障，其特征在于，吸隔聲板弧形與平面結(jié)合處設置凸起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種道路或鐵路用裝置，尤其涉及一種道路或鐵路交通的經(jīng)空氣傳導的噪音降噪裝置。本發(fā)明的聲屏障，包括相互連接的前面板與背板，其特征在于，前面板與背板之間由上到下間隔設置曲線型吸隔聲板，上下相鄰的吸隔聲板之間間隔成空氣通道。本發(fā)明的聲屏障不但具有較高的聲學性能，而且能夠達到很好的自身防護效果，組合件具有很好的結(jié)構(gòu)強度，較好的戶外耐久性，輕質(zhì)高強，可廣泛應用于氣動力和氣動噪聲占主導的鐵路交通的噪聲控制領(lǐng)域。
文檔編號E01F8/00GK102400442SQ20101028378
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者樸太善 申請人:樸太善