專利名稱：一種適用于軌道交通的聲屏障的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種聲屏障，尤其是指ー種具有強吸聲、高隔聲性能、防振動特性的適用于軌道交通的聲屏障，屬于軌道交通噪聲消除、降低技術領域。
背景技術：
為改善城市交通，我國主要大中型城市均加快了城市軌道交通的建設。軌道交通主要分為地下、地面和高架三種形式，其中高架形式具有投資少， 施工便捷，環(huán)境振動影響小，運管維護方便且運行費用低等優(yōu)點，但與此相対的，高架軌道交通具有噪聲源強大，輻射面廣的缺點，帶來顯著的聲環(huán)境影響，制約了高架軌道的建設。聲屏障是緩解高架軌道交通噪聲的主要措施之一，現(xiàn)已被廣泛采用。通常我們發(fā)聲源發(fā)出的聲音能夠直接到達的區(qū)域稱為聲照區(qū)，把聲音不能直接到達的區(qū)域稱為聲影區(qū)。聲屏障的作用就是阻擋直達聲的傳播，隔離透射聲，防止屏體振動二次結(jié)構聲，并使繞射聲有足夠的衰減。然而現(xiàn)有很多用于軌道交通的聲屏障在吸聲性能、隔聲性能及二次結(jié)構聲防止方面存在不足，導致其實際降噪效果并不理想，一般降噪量僅為2-5分貝，難以起到顯著降噪(一般認為顯著降噪的降噪量在5分貝以上)、緩解噪聲引發(fā)的居民矛盾的作用。為此，有必要針對軌道交通噪聲特性，設計ー種強吸聲、高隔聲性能、且防止屏體振動二次聲的新型軌道聲屏障，提高軌道交通聲屏障的效果，起到顯著降噪和緩解噪聲影響的作用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型實施例的目的是針對現(xiàn)有屏障在吸聲性能、隔聲性能及二次結(jié)構聲防止方面存在不足，提出一種適用于軌道交通的聲屏障，緩解高架城市軌道交通噪聲影響。為了達到上述發(fā)明目的，本實用新型實施例提出的一種適用于軌道交通的聲屏障是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種適用于軌道交通的聲屏障，包括屏體，所述屏體包括前面板、后背板及設于ニ者之間的至少ー層中間層，其特征在于所述前面板由金屬沖孔板構成，且所述金屬沖孔板被加工成凹凸起伏狀且其外表面形成若干道均勻間隔的尖劈結(jié)構。進ー步優(yōu)選地，所述中間層包括吸音層和空氣層，所述吸音層鋪設在所述后背板上，在所述吸音層與所述金屬沖孔板上尖劈結(jié)構的基部之間具有間距，所述間距構成所述空氣層。進ー步優(yōu)選地，所述吸音層至少ー塊具有變化厚度的聚脂纖維吸音板構成。 進ー步優(yōu)選地，所述金屬沖孔板為復合通孔鋁板。進ー步優(yōu)選地，所述尖劈結(jié)構為斷面形狀呈等腰梯形的平頂尖劈。進ー步優(yōu)選地，所述等腰梯形斷面的尖劈結(jié)構中，上底寬度不超過下底的25%。進ー步優(yōu)選地，所述尖劈結(jié)構沿所述聲屏障長度方向延伸設置。[0015]進ー步優(yōu)選地，所述聲屏障還包括圓柱形吸聲筒，所述圓柱形吸聲筒被固定在所述屏體上緣。進ー步優(yōu)選地，所述聲屏障還包括若干間隔設立的H型鋼立柱，所述屏體側(cè)緣嵌裝在所述H型鋼立柱的凹槽內(nèi)，所述H型鋼立柱的一個翼板和所述屏體的后背板通過至少一條三元こ丙弾性密封條間隔。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點屏體的前面板利用作成吸聲尖劈形式的復合通孔鋁板，內(nèi)部加填聚脂纖維吸音板，這種結(jié)構和材料創(chuàng)新組合，集合了新型復合通孔鋁板的吸聲性能、內(nèi)填聚酯纖維的吸聲性能、尖劈的吸聲性能以及內(nèi)部空腔加大和空腔深度變化對吸聲性能改善等優(yōu)點，使得整個屏體的吸聲性能大幅度提高，并可通過調(diào)整面板各項參數(shù)調(diào)節(jié)吸聲系數(shù)和頻段。采用三元こ丙弾性密封條替代常規(guī)采用的安裝彈簧對屏體進行固定。該措施防止 屏體振動帶來的二次結(jié)構聲。同時，該措施可消除屏體、基礎及立柱之間的漏聲，提高屏體的隔聲性能。此外，該措施有利于在立柱型號不變的前提下，提高屏體空腔深度，從而改善低頻區(qū)的吸聲性能。以本實用新型實施例中聲屏障為實例，其實驗室檢測吸聲系數(shù)NRC為O. 95，計算隔聲量高于25分貝，現(xiàn)場實測降噪量為5 8分貝，高于常規(guī)聲屏障，各項聲學參數(shù)達到國內(nèi)軌道交通聲屏障領先水平。

通過
以下結(jié)合附圖對其示例性實施例進行的描述，本實用新型上述特征和優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。圖I為本實用新型實施例屏體線密封固定示意圖；圖2為本實用新型實施例屏體結(jié)構示意圖；圖3為本實用新型實施例吸聲尖劈型面板示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進ー步詳細說明，以便于同行業(yè)技術人員的理解如圖I所示，標號分別表示H型鋼立柱I、屏體2、三元こ丙雙波密封條3、不銹鋼鉚釘4、復合通孔鋁板5、吸音層6、鍍鋅板7、空氣層8。針對城市高架軌道交通噪聲頻率低、能量大，車體反射面大，結(jié)構振動二次噪聲顯著的特點，要實現(xiàn)顯著降噪的目標，關鍵ー是、在于屏體吸聲性能好，尤其是低頻區(qū)的吸聲性能，減少反射；關鍵~■是、減少漏聲，提聞屏體的隔聲量；關鍵ニ是防止屏體振動廣生的二次結(jié)構聲。本實用新型設計的構思及具體的結(jié)構即基于上述需求進行設計的。本實用新型實施例所提出的一種適用于軌道交通的聲屏障，采用圓柱形吸聲筒(圖中未示)和直立式吸聲型屏體2為吸聲主體結(jié)構，并采用業(yè)界習見的H型鋼立柱I作為固定屏體2的框架。圓柱形吸聲筒被固定在聲屏障位于最上方的屏體2上緣，圓柱形吸聲筒可以起到增大聲屏障的實際高度和吸聲面積的作用，進而起到減少噪聲的繞射并對聲屏障頂部噪聲有吸聲作用，降噪效果好。有資料顯示聲屏障頂部采用吸聲圓筒體，可以增加降噪效果l-2dB。對于圓柱形吸聲筒的應用在噪聲消除、降低技術領域為習見技術，故在此對其具體結(jié)構和安裝方式不再贅述。參見圖2，聲屏障的屏體2通常包括前面板、后背板及設于二者之間的至少ー層中間層，在本實施例中，對于上述前面板、后背板及中間層的選擇如下后背板采用鍍鋅板7，主要起到隔聲和作為支撐屏體支撐的作用。參見圖3，前面板則采用具有尖劈結(jié)構的復合通孔鋁板5，復合通孔鋁板5采用氧化鋁板制成，其表面均勻的分布著三角錐形孔與反面橢圓形孔，成復合多向相通的微孔，是ー種良好的吸聲面板材料。將復合通孔鋁板5上制作成凹凸起伏在其外表面形成若干道均勻間隔的尖劈結(jié)構，尖劈結(jié)構均沿所述聲屏障長度方向延伸設置。在本實施例的優(yōu)選結(jié)構中，尖劈結(jié)構為斷面形狀呈等腰梯形的平頂尖劈，其取消尖劈結(jié)構中對降噪效果影響較小的尖部，以達到大幅減小屏體總厚度的目的。在本實施例中，等腰梯形的下底寬100mm，上底寬40mm，高為80mm，也就是說取消了 40%高度的尖部。 由前面板和后背板構成的屏體2空腔總厚度為120mm (不包括尖劈高度)，而此空腔內(nèi)設置有兩層中間層，分別為吸音層和空氣層8。吸音層選擇采用密度為120 200kg/m3的聚脂纖維吸音材料制成，吸音層鋪設在鍍鋅板7 (后背板)上。吸音層與復合通孔鋁板5上尖劈結(jié)構的基部之間具有間距，所述間距構成所述空氣層8。在各個領域的尖劈使用中，空氣層8的應用通常是不可或缺的，其目的主要是為了提高吸聲性能，使入射聲波在穿透吸聲尖劈后，通過與尖劈后部結(jié)構的折射和反射使尖劈多次吸聲。但是在本實用新型中，為了進一步增加吸聲性能，對于該空氣層8具體結(jié)構有了更加優(yōu)化的調(diào)整，而這些調(diào)整是通過將吸音層設計為變截面的結(jié)構來實現(xiàn)的。在本實施例中，吸音層被設計成厚度20-50_的梯面，具體的說，吸音層由兩塊斷面形狀大致呈直角梯形的吸聲板6拼裝鋪設在鍍鋅板7上而構成，兩塊吸聲板6的厚度從其內(nèi)緣(兩塊吸聲板6相接的ー側(cè))到其外緣(吸聲板上相對其內(nèi)緣的另ー側(cè))由小到大逐漸變化，形成上述梯面，其中，內(nèi)緣處厚度為20mm、外緣處厚度為50mm，由此空腔內(nèi)扣除聚脂纖維吸音層的實際空腔厚度70-100mm。通過上述結(jié)構，使空氣層8厚度(實際空腔深度)變化，使得整個屏體的吸聲性能大幅度提高。顯然本領域技術人員應當理解，以上對于吸音層的結(jié)構描述僅為示意性的，在實際的應用中，吸音層的截面形式可以根據(jù)使用場合的具體噪聲特性進行相應調(diào)整，以增強空氣層8的吸聲性能，而這些調(diào)整同樣落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。除對于以上所描述的對于屏體2的改良外，為防止屏體2振動產(chǎn)生的二次結(jié)構聲，本實施例中對于屏體2的安裝方式進行了進ー步的改良。參見圖3，其為屏體2和H型鋼立柱I連接節(jié)點的示意圖。和現(xiàn)有技術相對比，本實施例中屏體2的側(cè)緣在嵌裝在H型鋼立柱I的凹槽后，采用三元こ丙弾性密封條固定屏體2的方式來替代采用彈簧對屏體2固定的方式。具體的說，屏體2背部兩側(cè)的外緣處采用不銹鋼鉚釘4固定有一根通長三元こ丙雙波密封條3，屏體2嵌入H型鋼立柱I的凹槽后，該三元こ丙雙波密封條3設于H型鋼立柱I的翼板和屏體2之間，并被壓縮，進而起到固定屏體2的作用。采用上述固定結(jié)構，非但消除了屏體2與H型鋼立柱I之間的漏聲，尤其是消除了屏體2振動產(chǎn)生的二次結(jié)構聲，増加了聲屏障的隔聲性能，而且在H型鋼立柱I腹板寬度不變的情況下，減少了彈簧安裝所需要的間隙，進ー步増加空氣層8的厚度，從而改善低頻區(qū)的吸聲性能(根據(jù)聲學原理，當空氣層8厚度為聲波1/4波長時，吸聲系數(shù)最大，也就是空氣層8厚度越厚，其低頻吸收能力越強)。以上所描述的為屏體2和H型鋼立柱I連接結(jié)構，顯然本領域技術人員應當可以以相同設計構思在此結(jié)構上進行變形，以應用到屏體2的其它固定節(jié)點上，如屏體2與屏體
2、屏體2與基礎等位置的固定。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點屏體的前面板利用作成吸聲尖劈形式的復合通孔鋁板，內(nèi)部加填聚脂纖維吸音板，這種結(jié)構和材料創(chuàng)新組合，集合了新型復合通孔鋁板的吸聲性能、內(nèi)填聚酯纖維的吸聲性能、尖劈的吸聲性能以及內(nèi)部空腔加大和空腔深度變化對吸聲性能改善等優(yōu)點，使得整個屏體的吸聲性能大幅度提高，并可通過調(diào)整面板各項參數(shù)調(diào)節(jié)吸聲系數(shù)和頻段。采用三元こ丙弾性密封條替代常規(guī)采用的安裝彈簧對屏體進行固定。該措施防止屏體振動帶來的二次結(jié)構聲。同時，該措施可消除屏體、基礎及立柱之間的漏聲，提高屏體的隔聲性能。此外，該措施有利于在立柱型號不變的前提下，提高屏體空腔深度，從而改善低頻區(qū)的吸聲性能。 本實用新型所屬領域的一般技術人員可以理解，本實用新型以上實施例僅為本實用新型的優(yōu)選實施例之一，為篇幅限制，這里不能逐一列舉所有實施方式，任何可以體現(xiàn)本實用新型權利要求技術方案的實施，都在本實用新型的保護范圍內(nèi)。需要注意的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進ー步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施方式
僅限于此，在上述實施例的指導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，如對于上述實施例中聲屏障各個組成構件規(guī)格尺寸的選擇，尤其是對于前面板上尖劈結(jié)構各項參數(shù)的選擇均不僅僅局限于此，可以根據(jù)軌道交通實際環(huán)境的需求，對于其參數(shù)進行相應的調(diào)整，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種適用于軌道交通的聲屏障，包括屏體，所述屏體包括前面板、后背板及設于二者之間的至少ー層中間層，其特征在于所述前面板由金屬沖孔板構成，且所述金屬沖孔板被加工成凹凸起伏狀且其外表面形成若干道均勻間隔的尖劈結(jié)構。
2.如權利要求I所述的ー種適用于軌道交通的聲屏障，其特征在于所述中間層包括吸音層和空氣層，所述吸音層鋪設在所述后背板上，在所述吸音層與所述金屬沖孔板上尖劈結(jié)構的基部之間具有間距，所述間距構成所述空氣層。
3.如權利要求2所述的ー種適用于軌道交通的聲屏障，其特征在于所述吸音層至少ー塊具有變化厚度的聚脂纖維吸音板構成。
4.如權利要求1、2或3任意一項所述的一種適用于軌道交通的聲屏障，其特征在于所述金屬沖孔板為復合通孔鋁板。
5.如權利要求5所述的ー種適用于軌道交通的聲屏障，其特征在于所述尖劈結(jié)構為斷面形狀呈等腰梯形的平頂尖劈。
6.如權利要求5所述的ー種適用于軌道交通的聲屏障，其特征在于所述等腰梯形斷面的尖劈結(jié)構中，上底寬度不超過下底的25%。
7.如權利要求6所述的ー種適用于軌道交通的聲屏障，其特征在于所述尖劈結(jié)構沿所述聲屏障長度方向延伸設置。
8.如權利要求I所述的ー種適用于軌道交通的聲屏障，其特征在于所述聲屏障還包括圓柱形吸聲筒，所述圓柱形吸聲筒被固定在所述屏體上緣。
9.如權利要求I或8所述的ー種適用于軌道交通的聲屏障，其特征在于所述聲屏障還包括若干間隔設立的H型鋼立柱，所述屏體側(cè)緣嵌裝在所述H型鋼立柱的凹槽內(nèi)，所述H型鋼立柱的一個翼板和所述屏體的后背板通過至少一條三元こ丙弾性密封條間隔。
專利摘要本實用新型涉及一種聲屏障，尤其是指一種具有強吸聲、高隔聲性能、防振動特性的適用于軌道交通的聲屏障，屬于軌道交通噪聲消除、降低技術領域。所述聲屏障包括屏體，所述屏體包括前面板、后背板及設于二者之間的至少一層中間層，其特征在于所述前面板由金屬沖孔板構成，且所述金屬沖孔板被加工成凹凸起伏狀且其外表面形成若干道均勻間隔的尖劈結(jié)構。本實用新型所述的聲屏障聯(lián)合應用了尖劈吸聲、纖維吸聲、微穿孔板吸聲等技術，大幅提升了屏體的吸聲性能。以實施例中優(yōu)選結(jié)構為例，其實驗室檢測吸聲系數(shù)NRC為0.95，計算隔聲量高于25分貝，現(xiàn)場實測降噪量為5-8分貝，高于常規(guī)軌道交通聲屏障，各項聲學參數(shù)達到國內(nèi)軌道交通聲屏障領先水平。
文檔編號E01F8/00GK202595645SQ201220258038
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權日2012年6月1日
發(fā)明者龔輝, 邱賢鋒, 王巧燕, 李曉東, 魏欣 申請人:上海船舶運輸科學研究所