CN104500088B - 铁路隧道出口隔板式缓冲结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铁路隧道出口隔板式缓冲结构，在隧道出口两侧各设一型箱，所述型箱靠近隧道中线的侧壁为开口面；在型箱处至少设有一个平行于开口面的第一隔板，每个第一隔板两端与型箱的顶面和底面固定连接，且同一型箱处的第一隔板的面积之和小于该型箱开口面的面积；以及与第一隔板连接的第二隔板，第二隔板伸入型箱内。在隧道出口设置型箱，型箱处设置隔板，缓解因受地形限制无法修建复杂缓冲结构的隧道出口微压波效应，隔板能够分流压缩波，使得压缩波的传播能量分离，减小微压波的压力峰值，可显著缓解洞口微压波效应，在相同的建造成本下，较大限度的降低洞口微压波压力峰值，达到经济利益最大化，具有较强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及铁路隧道，具体涉及高速铁路、城际铁路和市域铁路隧道的洞内缓冲结构。
背景技术
列车由隧道外明线以较高速度进入隧道时，由于列车周围空间突然受到限制，导致车头前方的空气不能及时向四周扩散而被急剧压缩，在列车前方形成空气压缩波。该压缩波以音速传播到隧道出口，约90％的以膨胀波的形式向隧道入口反射回去，其它约有10％的能量以脉状冲击波的形式自隧道出口向周围区域辐射出去，形成微压波。微压波效应过强会产生气动爆破噪声即隧道音爆，并使得附近轻型结构(房屋窗户)急剧振动等问题，导致噪声污染，对周边居民产生不良心理影响，对人居环境的危害性较大，成为高速铁路隧道结构设计参数的重要影响因素，因此，有必要采取措施对隧道洞口微压波微效应进行缓解。
目前，国内外设计人员采取了多种措施缓解隧道洞口微压波效应，包括采用各种新型洞门形式、优化列车形状、设置洞口缓冲结构、设置隧道内缓冲结构等。
目前常用的洞口缓冲结构多采取设置缓冲结构，并在其上设置开口来缓解洞口微压波效应，在一定程度上能够减缓隧道出口微压波效应。但仍有其局限性：。
1)实际施工中，有时受当地地形限制，不能修建结构复杂的缓冲结构，无法满足微压波控制标准。
2)现有的某些隧道洞口缓冲结构造价高昂，结构复杂，工程实施难度较大大，也不够经济。
3)不易于对现有隧道洞口缓冲结构进行改造，改造成本高。
4)现在的缓冲结构都依据隧道入口削减压缩波的理论而设计。实际上，在隧道出口设置适当的缓冲结构同样可以获得良好的微压波削减效应。尤其对于隧道入口无法设置缓冲结构的情况，本专利可以在出口缓解微压波效应，消除微压波对环境产生的噪音。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铁路隧道出口隔板式缓冲结构，更加有效缓解高速铁路隧道洞口微压波效应，以满足严格的微压波压力峰值控制标准。
为达到上述目的，本发明设计的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：在隧道出口两侧各设一型箱，所述型箱靠近隧道中线的侧壁为开口面；在所述型箱处至少设有一个平行于所述开口面的第一隔板，每个所述第一隔板两端与所述型箱的顶面和底面固定连接，且同一型箱处的所述第一隔板的面积之和小于该型箱开口面的面积；以及与第一隔板连接的第二隔板，所述第二隔板伸入型箱内。
优选的，同一型箱处的所述第一隔板的面积之和为该型箱开口面面积的20％至60％。
优选的，所述第一隔板与所述开口面在同一平面内，也即是说第一隔板与开口面共面。
优选的，所述第一隔板与所述型箱的侧壁设有间隙。这样，便于分流压缩波，使得压缩波的传播能量分离，减小微压波的压力峰值。
优选的，设有多个第一隔板的型箱处的多个第一隔板之间设有间隙。这样，便于分流压缩波，使得压缩波的传播能量分离。
作为优选方案，所述第二隔板与开口面相对的型箱的侧壁之间设有间隙。这样，便于分流压缩波。
优选的，所述第二隔板垂直所述型箱的底面，且所述第二隔板的一端与所述型箱的顶面固定连接。
优选的，所述第二隔板的一端与所述型箱的顶面固定连接，另一端与所述型箱的底面之间设有间隙。
本发明的有益效果是：在隧道出口设置型箱，型箱处设置隔板，缓解因受地形限制无法修建复杂缓冲结构的隧道出口微压波效应，隔板能够分流压缩波，使得压缩波的传播能量分离，减小微压波的压力峰值，可显著缓解洞口微压波效应，在相同的建造成本下，较大限度的降低洞口微压波压力峰值，达到经济利益最大化，具有较强的实用性。
附图说明
图1是本发明实施方式一的立面图；
图2是本发明实施方式一的平面图；
图3是本发明实施方式二的立面图；
图4是本发明实施方式二的平面图；
图5是本发明第二隔板的实施方式一；
图6是本发明第二隔板的实施方式二；
图中：隧道1、型箱2、开口面3、第一隔板4、第二隔板5、隧道出口6。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明设计的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，在隧道出口6两侧各设一型箱2，所述型箱2靠近隧道1中线的侧壁为开口面3；在所述型箱2处设有一个平行于所述开口面3的第一隔板4，所述第一隔板4两端与所述型箱2的顶面和底面固定连接，且同一型箱2处的所述第一隔板4的面积之和小于该型箱2开口面3的面积；以及与第一隔板4连接的第二隔板5，所述第二隔板5伸入型箱2内。这里所说的面积指的是将第一隔板4看作厚度为0的一个面，就像开口面3一样。优选的，同一型箱2处的所述第一隔板4的面积为该型箱开口面3面积的20％至60％。
如图3和图4所述，在型箱2内设有三个第一隔板4，三个第一隔板4之间设有间隙，且同一型箱2处的三个第一隔板4的面积之和为该型箱开口面3面积的20％至60％。
上述两个实施例的优选方案，再如图2和图4所示：
优选的，所述第一隔板4与所述开口面3在同一平面内，也即是说第一隔板4与开口面3共面。
优选的，所述第一隔板4与所述型箱2的侧壁设有间隙，这样，便于分流压缩波，使得压缩波的传播能量分离，减小微压波的压力峰值。
优选的，所述第二隔板5与开口面3相对的型箱的侧壁之间设有间隙。这样，便于分流压缩波。
优选的，所述第二隔板5垂直所述型箱的底面，且所述第二隔板的一端与所述型箱的顶面固定连接。
第二隔板5在纵向的布置还有两种方式：
如图5所示的实施方式一，所述第二隔板5的一端与所述型箱2的顶面固定连接，另一端与所述型箱2的底面之间设有间隙。
如图6所示的实施方式二，所述第二隔板5纵向的两端分别与型箱2的顶面和底面固定连接。
Claims (8)
1.一种铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：在隧道出口两侧各设一型箱，所述型箱靠近隧道中线的侧壁为开口面；在所述型箱处至少设有一个平行于所述开口面的第一隔板，每个所述第一隔板两端与所述型箱的顶面和底面固定连接，且同一型箱处的所述第一隔板的面积之和小于该型箱开口面的面积；以及与第一隔板连接的第二隔板，所述第二隔板伸入型箱内。
2.根据权利要求1所述的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：同一型箱处的所述第一隔板的面积之和为该型箱开口面面积的20％至60％。
3.根据权利要求1所述的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：所述第一隔板与所述开口面在同一平面内。
4.根据权利要求1或2或3所述的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：所述第一隔板与所述型箱的侧壁设有间隙。
5.根据权利要求4所述的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：设有多个第一隔板的型箱处的多个第一隔板之间设有间隙。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：所述第二隔板与开口面相对的型箱的侧壁之间设有间隙。
7.根据权利要求6所述的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：所述第二隔板垂直所述型箱的底面，且所述第二隔板的一端与所述型箱的顶面固定连接。
8.根据权利要求6所述的铁路隧道出口隔板式缓冲结构，其特征在于：所述第二隔板的一端与所述型箱的顶面固定连接，另一端与所述型箱的底面之间设有间隙。
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