CN106087611A - 轨道交通构件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种轨道交通构件，包括：消声垫，所述消声垫设置在轨枕上；扣件底板，所述扣件底板设置在所述消声垫上；轨道，所述轨道设置在所述扣件底板上，所述轨道通过锚固螺钉穿设于所述消声垫及所述扣件底板与所述轨枕连接。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：消声垫以橡胶或热塑性弹性体为基材，橡胶是高分子材料家族中的一支。优良的配方设计可保证橡胶材料具有优异的静态和动态力学性能、耐老化性能、耐腐蚀性能和方便的加工和成形能力、橡胶的阻尼性能和与之匹配的声学结构可使以纵波形式进入的声波通过波形转换，散射、反射、粘滞吸收等机理在橡胶中不断耗散，以达到消声的目的。

Description

轨道交通构件
技术领域
本发明涉及适用于轨道交通振动、噪声隔离用的消声垫及附件，属轨道交通减振降噪的环境保护技术领域，具体是一种轨道交通构件。
背景技术
轨道交通的发展给城市的生活带来了极大的便利，同时也会给邻近的居民带来一定的烦恼。列车行驶引起的地基振动沿轨道结构通过土壤和岩层向四周传播，产生低频的轰鸣声。这种低频声传播距离远，影响范围广，其频率范围主要在20-200Hz，使邻近的建筑物墙体、地板和天花板产生振动的感觉，并伴有低频轰鸣即二次辐射噪声。由于建筑物地基振动频率接近人的感觉阈，微小的振动就会引起人们较强烈的反应。
由于土壤和岩石条件的多变性和地面建筑的多样性使得地基振动噪声这类低频的问题十分难以解决。我国地铁发展已有四十余年，但扰民问题并没有满意地解决，究其原因之一是人们习惯于利用经典力学方法研究振动问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高承载能力、高静刚度的轨道交通构件。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种轨道交通构件，包括：消声垫，所述消声垫设置在轨枕上；扣件底板，所述扣件底板设置在所述消声垫上；轨道，所述轨道设置在所述扣件底板上，所述轨道通过锚固螺钉穿设于所述消声垫及所述扣件底板与所述轨枕连接；其特征在于，所述消声垫由垫子本体以及设置在所述垫子本体内的消声结构组成；其中所述消声结构包括：圆台，所述圆台设置在所述垫子本体内，所述圆台与外界连通；锥台，所述锥台的下底面与所述圆台连通；锥杆，所述锥杆的一端与所述锥台的上底面连通，所述锥杆的另一端向设所述垫子本体内部延伸。
优选地，所述锥杆的另一端与所述垫子本体的端面之间的距离为1毫米～2毫米。
优选地，所述锥杆的另一端与所述垫子本体的端面连接，所述锥杆的另一端与外界连通。
优选地，所述垫子本体的厚度为20毫米～100毫米。
优选地，多个所述消声结构横向排布呈消声列，所述消声列之间交错分布。
优选地，相邻的所述消声列之间反向设置。
优选地，所述轨道交通构件还包括防声短路附件，所述防声短路附件与所述扣件底板连接，所述锚固螺钉穿设于所述防声短路附件。
优选地，所述防声短路附件包括：铁件，所述铁件为中孔的圆环形；隔声元件，所述隔声元件设置在所述铁件内，所述隔声元件的材质为橡胶。
优选地，所述隔声元件包括：圆台件；圆环件，所述圆环件与所述圆台件的底部连接。
优选地，所述消声垫及所述扣件底板的材质为高性能、耐老化的专用橡胶或热塑性弹性体。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：消声垫以橡胶或热塑性弹性体为基材，橡胶是高分子材料家族中的一支。优良的配方设计可保证橡胶材料具有优异的静态和动态力学性能、耐老化性能、耐腐蚀性能和方便的加工和成形能力、橡胶的阻尼性能和与之匹配的声学结构可使以纵波形式进入的声波通过波形转换，散射、反射、粘滞吸收等机理在橡胶中不断耗散，以达到消声的目的。扣件底板的锚固螺钉通过防声短路附件与轨枕连接，防声短路附件中的橡胶在其中起到隔离振动、噪声的作用。圆锥形隔振器从结构上就有利于输入纵波的波形转换，有利于消耗传递的能量，从而起到防止声短路的作用。它和扣件底板的组合如图7所示。由于采用较小的锥角和薄层橡胶，其径向刚度远大于轴向刚度，有利于限制扣件底板的水平移动，保证轨道的间距与安全。组合成一体的圆环形隔振器增加了它的轴向刚度，以减少轨道和扣件底板的垂直跳动。
说明书附图
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明轨道交通构件结构示意图；
图2为本发明轨道交通构件消声垫实施例一剖视图；
图3为本发明轨道交通构件消声垫实施例一结构示意图；
图4为本发明轨道交通构件消声垫实施例二剖视图；
图5为本发明轨道交通构件消声垫实施例二结构示意图；
图6为本发明轨道交通构件锥杆实施例一结构示意图；
图7为本发明轨道交通构件锥杆实施例二结构示意图；
图8为本发明轨道交通构件防声短路附件实施例一结构示意图；
图9为本发明轨道交通构件防声短路附件实施例二结构示意图。
图中：
1-轨道 2-锚固螺钉 3-扣件底板
4-防声短路附件 5-消声垫 6-轨枕
7-弹簧压条 8-螺栓 9-垫子本体
10-圆台 11-锥台 12-锥杆
13-铁件 14-圆台件 15-圆环件
具体实施方式
下面采用具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1～图9所示；本发明提供的一种轨道交通构件，由轨道1、扣件底板3、轨枕6、道床及其它附属设备组成。轨枕6是轨道交通的基础部件，其功能是支撑轨道1，保持轨距及方向，并将轨道1压力传递到道床上。扣件是联结轨道1和轨枕6间的部件，轨道1通过锚固螺钉2穿设于消声垫5及扣件底板3与轨枕6连接，螺栓8和弹簧压条7固定轨道1，保持轨距并阻止轨道1的横向、纵向移动。带有消声垫5和防声短路附件4的弹性扣件将大幅减少轨道交通噪声、振动向外传递。
消声垫5是在厚度为20毫米～100毫米的橡胶垫子本体9中呈阵列形布局，有若干喇叭形空腔声学消声结构。该喇叭形空腔消声结构可以在橡胶板的上下底平面同时布局，也可以在一个底平面上布局。喇叭形空腔的消声结构包括上端的细锥锥杆12、中部的锥台11和底部的浅圆台10三部分。中部的锥台11可以是锥面，也可以是可由某一数学方程描述的曲锥面。喇叭形空腔的顶尖部分可以穿透橡胶垫子本体9，形成贯穿垫子本体9上下底面的通孔。
扣件在采用消声垫5隔离振动、噪声之后与轨枕6的联接方式就成为至关重要的问题。它不仅关系轨道1交通的安全可靠，也关系到消声的效果。以往的弹性扣件也采取弹性支承，但与轨枕6采取刚性固定，大大降低了其隔声效果。试验证明，刚性固定产生的声短路使其隔声效果减少10dB～20dB。
防声短路附件4是将一个小的圆台件14和圆环件15橡胶隔振器组合在铁件13内。锚固螺钉2通过防声短路附件4将扣件底板3与轨枕6连接，防声短路附件4中的橡胶在其中起到隔离振动、噪声的作用。圆锥形隔振器从结构上就有利于输入纵波的波形转换，有利于消耗传递的能量，从而起到防止声短路的作用。由于采用较小的锥角和薄层橡胶，其径向刚度远大于轴向刚度，有利于限制扣件底板3的水平移动，保证轨道1的间距与安全。组合成一体的圆环件15橡胶部分增加了它的轴向刚度，以减少轨道1和扣件的垂直跳动。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种轨道交通构件，包括：
消声垫，所述消声垫设置在轨枕上；
扣件底板，所述扣件底板设置在所述消声垫上；
轨道，所述轨道设置在所述扣件底板上，所述轨道通过锚固螺钉穿设于所述消声垫及所述扣件底板与所述轨枕连接；
其特征在于，所述消声垫由垫子本体以及设置在所述垫子本体内的消声结构组成；其中
所述消声结构包括：
圆台，所述圆台设置在所述垫子本体内，所述圆台与外界连通；
锥台，所述锥台的下底面与所述圆台连通；
锥杆，所述锥杆的一端与所述锥台的上底面连通，所述锥杆的另一端向设所述垫子本体内部延伸。
2.根据权利要求1的轨道交通构件，其特征在于，所述锥杆的另一端与所述垫子本体的端面之间的距离为1毫米～2毫米。
3.根据权利要求1的轨道交通构件，其特征在于，所述锥杆的另一端与所述垫子本体的端面连接，所述锥杆的另一端与外界连通。
4.根据权利要求1、2或3的轨道交通构件，其特征在于，所述垫子本体的厚度为20毫米～100毫米。
5.根据权利要求1的轨道交通构件，其特征在于，多个所述消声结构横向排布呈消声列，所述消声列之间交错分布。
6.根据权利要求5的轨道交通构件，其特征在于，相邻的所述消声列之间反向设置。
7.根据权利要求1的轨道交通构件，其特征在于，所述轨道交通构件还包括防声短路附件，所述防声短路附件与所述扣件底板连接，所述锚固螺钉穿设于所述防声短路附件。
8.根据权利要求7的轨道交通构件，其特征在于，所述防声短路附件包括：
铁件，所述铁件为中孔的圆环形；
隔声元件，所述隔声元件设置在所述铁件内，所述隔声元件的材质为橡胶。
9.根据权利要求8的轨道交通构件，其特征在于，所述隔声元件包括：
圆台件；
圆环件，所述圆环件与所述圆台件的底部连接。
10.根据权利要求1的轨道交通构件，其特征在于，所述消声垫及所述扣件底板的材质为高性能、耐老化的专用橡胶或热塑性弹性体。
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