一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障制造技术

本发明专利技术涉及声屏障领域，具体为一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障。解决了背景技术中提出的轨道交通噪声的问题。声屏障通过H型钢立柱安装于轨道交通线路两侧，H型钢立柱之间安装有若干隔音箱，所述隔音箱内部横纵向分别垂直贴合阵列有若干单空心原胞。本装置采用单空心原胞结构，提升声屏障隔声的针对性和有效性，极大的降低现有声屏障维护成本。极大的降低现有声屏障维护成本。极大的降低现有声屏障维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障


[0001]本专利技术涉及声屏障领域，具体为一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障。

技术介绍

[0002]我国轨道交通的基础建设已得到了快速的发展。随着新版《中华人民共和国噪声污染防治法》的实施，轨道交通对于沿线声环境的污染防治也将成为后期重点关注的问题之一。针对噪声敏感地带在线路两侧安装声屏障是目前公认的主要降噪措施。目前我国高速铁路中使用最广泛的声屏障为直立插板式声屏障，占总量的90％以上；在部分高层敏感建筑或有特殊要求的地段则采用隔声性能更优的半封闭、全封闭式声屏障。
[0003]CN213328724U公开了一种结合Bragg散射与吸声共振波浪形高速公路声子晶体声屏障，该专利采用高度不同的开口钢立柱作为散射吸声体，内附多孔吸声介质，四排呈正方形晶格布置，正面呈波浪形的逐层增高设计。存在的技术问题和技术缺点包括：
[0004]1、该专利仅且能运用于公路交通，无法针对轨道交通所产生的不同类型噪声频率进行有效的阻隔；
[0005]2、波浪形结构每个散射体与底板焊接后都需要用地脚螺栓固定在地面，相对于高速列车，其稳定性不佳。
[0006]3、该设计方案中的岩棉吸声介质直接暴露在外部环境中，长期受外部环境的影响存在坍塌和老化等严重的问题，直接影响声屏障的使用寿命和声学寿命，也同样存在日后养护和维护成本等问题。
[0007]4、该设计方案中的岩棉吸声介质直接暴露在外部环境中，长期受外部环境的影响存在坍塌和老化等严重的问题，直接影响声屏障的使用寿命和声学寿命，也同样存在日后养护和维护成本等问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障，有效的解决了
技术介绍
中提出的轨道交通噪声的问题，本装置采用单空心原胞结构，提升声屏障隔声的针对性和有效性，极大的降低现有声屏障维护成本。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案具体如下：
[0010]一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障，声屏障通过H型钢立柱1安装于轨道交通线路两侧，H型钢立柱1之间安装有若干隔音箱2，其特征在于：所述隔音箱2内部横纵向分别垂直贴合阵列有若干单空心原胞3。
[0011]所述H型钢立柱1居中位置的隔音箱2替换为通过固定边框4安装的通透隔音板5，隔音板5两端连接隔音箱2。
[0012]所述单空心原胞3固定于隔音箱2内底。
[0013]所述单空心原胞3为由钢或聚碳酸酯预制而成的圆形筒。
[0014]所述单空心原胞3外半径为4.0cm～5.75cm
[0015]所述单空心原胞3外半径为5.7cm。
[0016]所述单空心原胞3垂直于轨道交通阵列数量沿轨道交通阵列数量*沿轨道交通阵列数量＝3N～7N。
[0017]所述单空心原胞3垂直于轨道交通阵列数量沿轨道交通阵列数量*沿轨道交通阵列数量＝5N。
[0018]本专利技术的有益效果为：1、采用单空心原胞横纵竖直贴合阵列周期，能够更加显著的抑制不同频带的声波；五周期单空心钢管排布的声子晶体结构能够有效阻隔铁路在62
‑
135Hz、888
‑
1902Hz和1904
‑
2360Hz频段的噪声。
[0019]2.本申请声子晶体型吸音板并不改变原铁路用声屏障的外形，为了提升隔声性能，仅在厚度上有所增加，不影响铁路建设的整体设计。
[0020]3.本申请采用的单空心原胞，采用预制的方式将单空心原胞焊接在隔音箱内，可加强声屏障的稳定性。同时将传统的吸音岩棉改为单空心原胞，可在很大的程度上减小后期的维护及控制维护成本。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1安装示意图；
[0022]图2为本专利技术隔音箱示意图；
[0023]图3为本专利技术单空心原胞结构示意图；
[0024]图4为单空心原胞能带图传输特性曲线对比图
[0025]图5为单空心原胞半径对带隙的影响图；
[0026]图6为单空心原胞传输特性曲线；
[0027]图7为单空心原胞传递损失声压级云图；
[0028]图8为单空心原胞在不同频率下的声传递损失云图；
[0029]图9为本专利技术实施例2安装示意图；
[0030]图中所示：H型钢立柱1、隔音箱2、单空心原胞3、固定边框4、通透隔音板5。
具体实施方式
[0031]下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本专利技术的技术方案：
[0032]实施例1
[0033]如图1
‑
8所示的一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障，声屏障通过H型钢立柱1安装于轨道交通线路两侧，H型钢立柱1之间安装有若干隔音箱2，本申请的主要特点是：将传统的吸音岩棉采用若干单空心原胞3替换。
[0034]高速列车的噪声源主要包括轮轨噪声、气动噪声和集电噪声等。既有研究成果指出轮轨噪声始终是占主导地位，300
‑
2500Hz钢轨的声辐射最为重要，在更高频率时，轮对就成为了最重要的辐射源。牵引系统噪声对转向架区噪声的贡献频段主要为中高频段，占据主导作用。因此，如果要进一步控制列车通过噪声，就必须控制轮轨噪声。我国普通高速列车以270
‑
340km/h的速度运行时，车外噪声峰值频段主要集中在1600
‑
2000Hz，测试结果表明轮轨噪声在630
‑
4500Hz频段内的噪声分量始终占主导地位。本申请主要解决轮轨噪声在630
‑
4500Hz频段内的噪声。
[0035]本装置采用的单空心原胞3采用圆形筒结构。
[0036]对单空心原胞3分析如下：
[0037]表1单空心原胞3材料属性
[0038][0039]选择单空心原胞3的晶格常数a为12cm，外径R为5.7cm，壁厚t为0.5cm，如图4所示为单空心原胞3能带图传输特性曲线对比图，单空心原胞3结构存在三条完全带隙，与传递损失的衰减域吻合较好，参见图中深灰色矩形，分别为62
‑
135Hz、888
‑
1902Hz和1904
‑
2360Hz。由此可知，弹性波在上述频段内传播时得到了有效抑制，声波无法在该结构内的任何方向传播，其中第二条完全带隙的频宽最宽，频率跨度为1014Hz。完全带隙的产生主要是因为周期变化的结构与弹性波发生相互耦合作用，与散射体的反射波反向叠加，从而形成声波的干涉作用导致声波相消。
[0040]完全带隙的产生基于Bragg散射原理，散射体各项关键参数对完全带隙的形成有着至关重要的影响，因此本申请研究了单空心原胞3的半径对其带隙形成的影响。如图5所示为单空心原胞3半径对带隙的影响图，由图5可知，单空心原胞3半径小于3.7cm，单空心原胞3包括内部空心在整个晶胞中所占的面积之比，即填充率不足30％时，将不会形成完全带隙；当随着单空心原胞3半径的不断增大至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障，声屏障通过H型钢立柱安装于轨道交通线路两侧，H型钢立柱之间安装有若干隔音箱，其特征在于：所述隔音箱内部横纵向分别垂直贴合阵列有若干单空心原胞。2.根据权利要求1所述的一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障，其特征在于：所述H型钢立柱居中位置的隔音箱替换为通过固定边框安装的通透隔音板，通透隔音板两端连接隔音箱。3.根据权利要求1所述的一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障，其特征在于：所述单空心原胞固定于隔音箱内底。4.根据权利要求3所述的一种基于单空心原胞的轨道交通声屏障，其特征在于：所述单空心原胞为由钢或聚碳酸酯预制而成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小安，宋杲，杨力，张晓芸，徐建刚，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：