CN108130865A - 一种阻尼减载声屏障 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体和声屏障立柱，在所述声屏障屏体的两侧与声屏障立柱之间设有阻尼结构，所述阻尼结构为金属阻尼结构，所述阻尼结构包括阻尼单体和阻尼支架，所述阻尼支架为U型槽钢，所述U型槽钢的开口端用于夹持声屏障屏体两端，在所述U型槽钢内设有阻尼器，所述阻尼器包括套筒，凸字型连接头以及弹簧，所述套筒位于U型槽钢内。本发明结构简单、新颖，安装方便，使用寿命长；阻尼结构的材料为金属，实用性能好，价格相对也很便宜，性价比高，而且受环境的影响也很小，也就减少了维护人员的工作量，降低了维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种声屏障，尤其是涉及一种阻尼减载声屏障。
背景技术
随着中国经济的高速发展、城市化进程的不断加快，高速公路、铁路、城市轨道交通等交通方式得到快速发展，这些道路在建造时难免要穿过人口集中的居住区，所产生的交通噪声给道路附近居民的工作、生活、学习带来了一定的干扰。全国环境监测结果表明：道路交通噪声中约有17%的城市属于中度污染、49%的城市属轻度污染，建立声屏障解决交通噪声污染成为城市道路噪声控制的主要方式。
近些年，我国建设了大量高铁并投入运行，为解决高铁运行产生的噪声污染，大量应用了声屏障系统。当前，我国投入使用的高铁声屏障，单元板通常为薄壳结构，采用提高结构刚度的方法解决抗荷载能力、降低材料内部应力及应力幅进而提高抗疲劳寿命，没有从本质上对脉动荷载进行削减。因此，提供一种有效削弱脉动荷载，降低脉动力传递到声屏障承力框架和钢立柱的尖峰荷载，提升结构安全和抗疲劳寿命的声屏障的阻尼系统就成为该技术领域急需解决的技术难题。高速铁路运行速度快，声屏障距离线路中心较近（尤其在桥梁上），声屏障表面受到列车气动荷载较大，列车速度350Km/h条件下，列车风作用在声屏障上的脉动荷载近1000Pa，常规声屏障不能对作用于其表面的列车气动荷载进行衰减，巨大的气动荷载能引起声屏障的摇摆和晃动，长期运行后，容易出现联结松动，甚至是结构破坏脱落的情况，对行车安全构成威胁。
我国目前的高铁声屏障，其设计机理是提高结构刚度适应高荷载和提高单元板的固有频率，避免共振的发生，但由于制作和安装质量的不可控，潜在很大的安全隐患，有必要从技术上进行全新的设计，利用阻尼结构技术来提高铁路声屏障的抗脉动荷载能力和结构的安全性。
目前现有的高铁声屏障阻尼系统采用的是阻尼式铁路金属声屏障的阻尼系统，该阻尼系统的结构特点是：该阻尼系统包括位于声屏障单元层间的阻尼结构和位于声屏障单元两端双侧与安装用H型钢之间的阻尼结构。位于声屏障单元两端双侧与安装用H型钢之间的阻尼结构主要由镶嵌在封头型材上的弹性阻尼材料组成。阻尼结构的具体结构如下：包括多孔面板（声屏障单元板），封头型材，H型钢和安装阻尼条；在声屏障单元两端双侧设有封头型材，该封头型材上设有安装槽，该安装槽上镶嵌安装阻尼条，安装阻尼条位于封头型材与H型钢之间，形成阻尼结构；所述减载阻尼条、层间阻尼条、解耦阻尼条或安装阻尼条均为三元乙丙发泡橡胶条。
但是该阻尼系统有以下缺点：1.结构复杂，给安装过程造成很多的不便，增加了安装所需要的时间，2.实际产生阻尼效果的关键就是三元乙丙发泡橡胶条，采用三元乙丙橡胶有以下缺点：1）胶料的粘性方面，虽然乙丙橡胶目前已成为非轮胎制品领域应用最为广泛的弹性体，但是仍然无法在轮胎制品生产中大显身手，其原因，主要是乙丙橡胶的自粘性和互粘性差，容易造成脱层，这一问题也是乙丙橡胶应用中最大的问题之一；2）生胶的价格，乙丙橡胶诞生之初，曾被橡胶人士给予厚望，由于其低廉的单体使得有人预测它将成为橡胶中用量最大、成本最低的橡胶。但时至今日，乙丙橡胶生胶的价格仍比当初人们期望的要高，并且属于其大合成橡胶中较高的(其价格虽然低于丁腈橡胶和氯丁橡胶，但却高于丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和丁基橡胶)；3）硫化速率方面，二元乙丙橡胶分子链完全饱和，不含有活性较高的双键，因此到目前为止仍无法采用硫磺硫化进行交联，只能采用硫化较慢的过氧化物进行硫化，从而限制了这种宝贵的弹性体的应用；4）其他方面，乙丙橡胶的阻燃性、耐油性、气密性也较差；3.毕竟是橡胶制品，而且高铁声屏障的环境是户外，这样就会受到天气气候的影响，从而使得使用寿命变短，而且因为要承受降低脉动荷载不可避免的就会产生损毁甚至是损坏的现象，这就需要经常进行更换和检查，这对于高铁的维护人员来说也是一个比较大的工作量，而且在更换的过程中对于维护人员的生命安全也有不小的影响，要承担一定的风险。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种阻尼减载声屏障，本发明采用如下的技术方案：一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体和声屏障立柱，在所述声屏障屏体的两侧与声屏障立柱之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体的两侧与声屏障立柱之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体和立柱作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
优选的，所述阻尼结构包括阻尼支架，所述阻尼支架为U型槽钢，所述U型槽钢的开口端用于夹持声屏障屏体两端，在所述U型槽钢的两条平行侧面上设有对应的槽钢通孔，在所述U型槽钢内设有阻尼器，所述阻尼器包括套筒，凸字型连接头以及弹簧，所述套筒位于U型槽钢内，其对应槽钢通孔部位相应开有套筒通孔，这样更加便于将阻尼器镶嵌到阻尼支架的凹槽内，且不会随意移动，起到很好的固定作用，所述凸字型连接头的小头端径向长度分别小于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样便于凸字型连接头的小头端穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，所述凸字型连接头的大头端的径向长度大于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样凸字型连接头的大头端就被限制在套筒内而不会移出套筒，所述凸字型连接头的小头端由所述套筒内分别穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，其位于套筒内的两个凸字型连接头的大头端通过弹簧连接，设有弹簧用来缓冲声屏障受到的荷载。
优选的，在所述凸字型连接头的大头端与套筒之间设有阻尼减振垫。设有阻尼减振垫便于缓冲套筒与凸字型连接头的大头端之间的荷载和冲击，避免了承受荷载时，套筒和凸字型连接头的大头端之间产生刚性冲击，从而对阻尼器产生损伤，影响阻尼器的使用寿命，所述阻尼减震垫的形状与套筒的形状相同，便于安装，所述阻尼减震垫的材料为橡胶减震垫。橡胶减震垫的特点是既有高弹性，又有高黏性，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能，橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。
优选的，所述槽钢通孔和套筒通孔的形状均为对应的多边形状，其凸字型连接头的小头端对应设计为多边柱形，采用多边形状保证了套筒不会在凹槽内发生转动，对套筒起到一个限制定位的作用，避免了套筒内的弹簧因为扭动影响使用效果和使用寿命。
优选的，所述槽钢为镀锌槽钢，所述槽钢的厚度大于5mm，镀锌槽钢是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，具有以下特点：具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀，具有铁—锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；由于结合牢固，锌—铁互溶，具有很强的耐磨性；由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工；热镀锌后的件表面光亮美观；纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有延展性，所以它富于挠性。
优选的，在所述凸字型连接头的小头端的顶部设有限位卡槽，所述限位卡槽的长度大于等于H型钢声屏障立柱与U型槽钢之间的距离，这样在承受荷载移动时限位销才不会脱落，U型槽钢也不会因为限位销脱落不能回复原位，在所述H型钢声屏障立柱内侧面上设有与限位卡槽相配合的限位销，使得凸字型连接头的小头端可以沿着限位销做水平移动，而限制其做垂直移动，这样保证了阻尼器在H型钢声屏障立柱内的位置不会产生竖直方向的移动，不会对阻尼减载效果产生不好的影响。
优选的，所述阻尼结构为弹簧钢片，所述弹簧钢片的形状为弧形，弹簧片的特点是，只在一个方向——最小刚度平面上容易弯曲，而在另一个方向上具有大的拉伸刚度及弯曲刚度，因此，弹簧片很适宜用来做检测仪表或自动装置中的敏感元件、弹性支承、定位装置、挠性连接等，所述弹簧钢片一端固定在声屏障的立柱上，其另一端为自由端并与声屏障屏体相切接触，使得声屏障屏体两端被夹持在所述弹簧钢片之间，这样的减震减载效果最好，有效的减低了荷载对立柱和屏体的损伤，进而延长了立柱和屏体的使用寿命，节省了维护成本。
优选的，所述弹簧钢片左右对称分布，左右对称分布方便施工操作，而且弹簧钢片左右对称分布有利于更好的实现弹簧钢片的阻尼减载效果，而且外形更加的美观大方。
优选的，所述弹簧钢片通过螺栓与H型钢声屏障立柱固定连接，螺栓连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，采用螺栓连接简单方便，便于操作施工，而且成本低廉，有利于大批量应用于声屏障的连接固定。
优选的，所述弹簧片采用硅锰弹簧钢，弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢，弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好。碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。60Si2MnA是应用广泛的硅锰弹簧钢，强度、弹性和淬透性较 55Si2Mn稍高，适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧、也适于制作工作温度在250 ℃以下非腐蚀介质中的耐热弹簧以及承受交变负荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.结构简单、新颖，安装方便，使用寿命长，承受降低脉动荷载的效果好；2.阻尼结构的材料为金属，实用性能好，价格相对也很便宜，性价比高，而且受环境的影响也很小，也就减少了维护人员的工作量，降低了维护成本。
附图说明
图1为本发明的阻尼器的结构示意图。
图2为本发明的阻尼器与声屏障连接的结构示意图。
图3为本发明的阻尼器与声屏障连接的侧面结构示意图。
图4为本发明的阻尼器与声屏障连接的俯视图。
图5为本发明的弹簧钢片与声屏障连接的结构示意图。
图6为本发明的弹簧钢片的结构示意图。
图7为本发明的弹簧钢片与声屏障连接的侧面结构示意图。
其中：1.H型钢声屏障立柱，2.螺栓，3.弹簧钢片，4.声屏障屏体，5.阻尼器，6.阻尼支架，51.连接头，52.阻尼减震垫，53.弹簧，54套筒，55.限位卡槽。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：
图中1-4给出了本发明的第一种实施方式：图1为从上向下观看的俯视图，图2为从正面向背面观看的一种剖视图，图3为从声屏障的侧面观看的一种剖视图，图4为从上向下观看的阻尼结构与声屏障连接的俯视图，一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1，在所述声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体4两侧左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
所述阻尼结构包括阻尼支架6，所述阻尼支架6为U型槽钢，所述U型槽钢的开口端用于夹持声屏障屏体4两端，在所述U型槽钢的两条平行侧面上设有对应的槽钢通孔，在所述U型槽钢内设有阻尼器5，所述阻尼器5包括套筒54，凸字型连接头51以及弹簧53，所述套筒54位于U型槽钢内，其对应槽钢通孔部位相应开有套筒通孔，这样更加便于将阻尼器5镶嵌到阻尼支架6的凹槽内，且不会随意移动，起到很好的固定作用，所述凸字型连接头51的小头端径向长度分别小于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样便于凸字型连接头51的小头端穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，所述凸字型连接头51的大头端的径向长度大于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样凸字型连接头51的大头端就被限制在套筒54内而不会移出套筒54，所述凸字型连接头51的小头端由所述套筒54内分别穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，其位于套筒54内的两个凸字型连接头51的大头端通过弹簧连接，设有弹簧53用来缓冲声屏障受到的荷载。
所述槽钢为镀锌槽钢，所述槽钢的厚度大于5mm，镀锌槽钢是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，具有以下特点：具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀，具有铁—锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；由于结合牢固，锌—铁互溶，具有很强的耐磨性；由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工；热镀锌后的件表面光亮美观；纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有延展性，所以它富于挠性。
图中1-4给出了本发明的第二种实施方式：一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1，在所述声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体4两侧左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
所述阻尼结构包括阻尼支架6，所述阻尼支架6为U型槽钢，所述U型槽钢的开口端用于夹持声屏障屏体4两端，在所述U型槽钢的两条平行侧面上设有对应的槽钢通孔，在所述U型槽钢内设有阻尼器5，所述阻尼器5包括套筒54，凸字型连接头51以及弹簧53，所述套筒54位于U型槽钢内，其对应槽钢通孔部位相应开有套筒通孔，这样更加便于将阻尼器5镶嵌到阻尼支架6的凹槽内，且不会随意移动，起到很好的固定作用，所述凸字型连接头51的小头端径向长度分别小于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样便于凸字型连接头51的小头端穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，所述凸字型连接头51的大头端的径向长度大于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样凸字型连接头51的大头端就被限制在套筒54内而不会移出套筒54，所述凸字型连接头51的小头端由所述套筒54内分别穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，其位于套筒54内的两个凸字型连接头51的大头端通过弹簧连接，设有弹簧53用来缓冲声屏障受到的荷载。
所述槽钢为镀锌槽钢，所述槽钢的厚度大于5mm，镀锌槽钢是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，具有以下特点：具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀，具有铁—锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；由于结合牢固，锌—铁互溶，具有很强的耐磨性；由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工；热镀锌后的件表面光亮美观；纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有延展性，所以它富于挠性。
在所述凸字型连接头51的小头端的顶部设有限位卡槽55，所述限位卡槽55的长度大于等于H型钢声屏障立柱1与U型槽钢之间的距离，这样在承受荷载移动时限位销才不会脱落，U型槽钢也不会因为限位销脱落不能回复原位，在所述H型钢声屏障立柱1内侧面上设有与限位卡槽55相配合的限位销，使得凸字型连接头51的小头端可以沿着限位销做水平移动，而限制其做垂直移动，这样保证了阻尼器5在H型钢声屏障立柱1内的位置不会产生竖直方向的移动，不会对阻尼减载效果产生不好的影响。
图中1-4给出了本发明的第三种实施方式：一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1，在所述声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体4两侧左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
所述阻尼结构包括阻尼支架6，所述阻尼支架6为U型槽钢，所述U型槽钢的开口端用于夹持声屏障屏体4两端，在所述U型槽钢的两条平行侧面上设有对应的槽钢通孔，在所述U型槽钢内设有阻尼器5，所述阻尼器5包括套筒54，凸字型连接头51以及弹簧53，所述套筒54位于U型槽钢内，其对应槽钢通孔部位相应开有套筒通孔，这样更加便于将阻尼器5镶嵌到阻尼支架6的凹槽内，且不会随意移动，起到很好的固定作用，所述凸字型连接头51的小头端径向长度分别小于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样便于凸字型连接头51的小头端穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，所述凸字型连接头51的大头端的径向长度大于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样凸字型连接头51的大头端就被限制在套筒54内而不会移出套筒54，所述凸字型连接头51的小头端由所述套筒54内分别穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，其位于套筒54内的两个凸字型连接头51的大头端通过弹簧连接，设有弹簧53用来缓冲声屏障受到的荷载。
在所述凸字型连接头51的大头端与套筒54之间设有阻尼减振垫53。设有阻尼减振垫53便于缓冲套筒54与凸字型连接头51的大头端之间的荷载和冲击，避免了承受荷载时，套筒54和凸字型连接头51的大头端之间产生刚性冲击，从而对阻尼器5产生损伤，影响阻尼器5的使用寿命，所述阻尼减震垫53的形状与套筒54的形状相同，便于安装，所述阻尼减震垫53的材料为橡胶减震垫。橡胶减震垫的特点是既有高弹性，又有高黏性，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能，橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。
所述槽钢为镀锌槽钢，所述槽钢的厚度大于5mm，镀锌槽钢是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，具有以下特点：具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀，具有铁—锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；由于结合牢固，锌—铁互溶，具有很强的耐磨性；由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工；热镀锌后的件表面光亮美观；纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有延展性，所以它富于挠性。
图中1-4给出了本发明的第四种实施方式：一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1，在所述声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体4两侧左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
所述阻尼结构包括阻尼支架6，所述阻尼支架6为U型槽钢，所述U型槽钢的开口端用于夹持声屏障屏体4两端，在所述U型槽钢的两条平行侧面上设有对应的槽钢通孔，在所述U型槽钢内设有阻尼器5，所述阻尼器5包括套筒54，凸字型连接头51以及弹簧53，所述套筒54位于U型槽钢内，其对应槽钢通孔部位相应开有套筒通孔，这样更加便于将阻尼器5镶嵌到阻尼支架6的凹槽内，且不会随意移动，起到很好的固定作用，所述凸字型连接头51的小头端径向长度分别小于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样便于凸字型连接头51的小头端穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，所述凸字型连接头51的大头端的径向长度大于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样凸字型连接头51的大头端就被限制在套筒54内而不会移出套筒54，所述凸字型连接头51的小头端由所述套筒54内分别穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，其位于套筒54内的两个凸字型连接头51的大头端通过弹簧连接，设有弹簧53用来缓冲声屏障受到的荷载。
在所述凸字型连接头51的大头端与套筒54之间设有阻尼减振垫53。设有阻尼减振垫53便于缓冲套筒54与凸字型连接头51的大头端之间的荷载和冲击，避免了承受荷载时，套筒54和凸字型连接头51的大头端之间产生刚性冲击，从而对阻尼器5产生损伤，影响阻尼器5的使用寿命，所述阻尼减震垫53的形状与套筒54的形状相同，便于安装，所述阻尼减震垫53的材料为橡胶减震垫。橡胶减震垫的特点是既有高弹性，又有高黏性，因而具有良好的减震、隔音和缓冲性能，橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，就是因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点。
所述槽钢为镀锌槽钢，所述槽钢的厚度大于5mm，镀锌槽钢是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，具有以下特点：具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀，具有铁—锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；由于结合牢固，锌—铁互溶，具有很强的耐磨性；由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工；热镀锌后的件表面光亮美观；纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有延展性，所以它富于挠性。
在所述凸字型连接头51的小头端的顶部设有限位卡槽55，所述限位卡槽55的长度大于等于H型钢声屏障立柱1与U型槽钢之间的距离，这样在承受荷载移动时限位销才不会脱落，U型槽钢也不会因为限位销脱落不能回复原位，在所述H型钢声屏障立柱1内侧面上设有与限位卡槽55相配合的限位销，使得凸字型连接头51的小头端可以沿着限位销做水平移动，而限制其做垂直移动，这样保证了阻尼器5在H型钢声屏障立柱1内的位置不会产生竖直方向的移动，不会对阻尼减载效果产生不好的影响。
图中1-4给出了本发明的第五种实施方式：一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1，在所述声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体4两侧左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
所述阻尼结构包括阻尼支架6，所述阻尼支架6为U型槽钢，所述U型槽钢的开口端用于夹持声屏障屏体4两端，在所述U型槽钢的两条平行侧面上设有对应的槽钢通孔，在所述U型槽钢内设有阻尼器5，所述阻尼器5包括套筒54，凸字型连接头51以及弹簧53，所述套筒54位于U型槽钢内，其对应槽钢通孔部位相应开有套筒通孔，这样更加便于将阻尼器5镶嵌到阻尼支架6的凹槽内，且不会随意移动，起到很好的固定作用，所述凸字型连接头51的小头端径向长度分别小于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样便于凸字型连接头51的小头端穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，所述凸字型连接头51的大头端的径向长度大于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，这样凸字型连接头51的大头端就被限制在套筒54内而不会移出套筒54，所述凸字型连接头51的小头端由所述套筒54内分别穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，其位于套筒54内的两个凸字型连接头51的大头端通过弹簧连接，设有弹簧53用来缓冲声屏障受到的荷载。
所述槽钢通孔和套筒通孔的形状均为对应的多边形状，其凸字型连接头51的小头端对应设计为多边柱形，采用多边形状保证了套筒54不会在凹槽内发生转动，对套筒54起到一个限制定位的作用，避免了套筒54内的弹簧53因为扭动影响使用效果和使用寿命。
所述槽钢为镀锌槽钢，所述槽钢的厚度大于5mm，镀锌槽钢是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上，具有以下特点：具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀，具有铁—锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现特有抗腐蚀性；由于结合牢固，锌—铁互溶，具有很强的耐磨性；由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；钢结构件热镀锌后，相当于一次退火处理，能有效改善钢基体的机械性能，消除钢件成型焊接时的应力，有利于对钢结构件进行车削加工；热镀锌后的件表面光亮美观；纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌，具有延展性，所以它富于挠性。
在所述凸字型连接头51的小头端的顶部设有限位卡槽55，所述限位卡槽55的长度大于等于H型钢声屏障立柱1与U型槽钢之间的距离，这样在承受荷载移动时限位销才不会脱落，U型槽钢也不会因为限位销脱落不能回复原位，在所述H型钢声屏障立柱1内侧面上设有与限位卡槽55相配合的限位销，使得凸字型连接头51的小头端可以沿着限位销做水平移动，而限制其做垂直移动，这样保证了阻尼器5在H型钢声屏障立柱1内的位置不会产生竖直方向的移动，不会对阻尼减载效果产生不好的影响。
工作原理：当列车驶过声屏障时，列车的高速运行产生了很大的脉动荷载作用到声屏障屏体4上，声屏障屏体4带动阻尼支架移动，从而带动阻尼器5的套筒54向外侧移动，从而带动里侧的凸字型连接头51向外移动，压到阻尼减振垫53，先消减一部分荷载，在达到缓冲效果的最上限后继续向外移动并压缩弹簧52，将荷载最大程度的缓冲消减，当外部有风作用到声屏障屏体4上时，声屏障屏体4带动阻尼支架移动，将所承受的脉动荷载转移到阻尼器5上，阻尼器5受到荷载作用，从而带动阻尼器5的套筒54向里侧移动，外侧的凸字型连接头51向里移动，压到阻尼减振垫53，先消减一部分荷载，在达到缓冲效果的最上限后继续压缩弹簧52，将荷载最大程度的缓冲消减，通过阻尼结构将荷载缓冲并消减到最低范围，对声屏障屏体4产生的冲击和损伤最小，从而达到延长声屏障屏体4的寿命的目的。
安装步骤：所述阻尼器为一个整体，将阻尼器安装到阻尼支架后，将安装有阻尼器的阻尼支架推送到H型钢声屏障立柱内，在H型钢声屏障立柱内的相应位置设有对应的限位销孔，然后将限位销通过H型钢声屏障立柱上的限位销孔插入到阻尼器的限位卡槽内，将阻尼支架与H型钢声屏障立柱连接固定，最后再将声屏障屏体安装到H型钢声屏障立柱内。
图中5-7给出了本发明的第六种实施方式：图5为从正面向背面观看的弹簧钢片与声屏障连接的一种剖视图，图6为从侧面观看的弹簧钢片的剖视图，图7为从侧面观看的弹簧钢片与声屏障连接的剖视图，一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1，在所述声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体4两侧左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
所述阻尼结构为弹簧钢片3，所述弹簧钢片3的形状为弧形，弹簧片的特点是，只在一个方向——最小刚度平面上容易弯曲，而在另一个方向上具有大的拉伸刚度及弯曲刚度，因此，弹簧钢片3很适宜用来做检测仪表或自动装置中的敏感元件、弹性支承、定位装置、挠性连接等，所述弹簧钢片3一端固定在H型钢声屏障立柱1上，其另一端为自由端并与声屏障屏体4相切接触，使得声屏障屏体4两端被夹持在所述弹簧钢片3之间，这样的减震减载效果最好，有效的减低了荷载对H型钢声屏障立柱1和屏体4的损伤，进而延长了H型钢声屏障立柱1和屏体4的使用寿命，节省了维护成本。
图中5-7给出了本发明的第七种实施方式：一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1，在所述声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体4两侧左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
所述阻尼结构为弹簧钢片3，所述弹簧钢片3的形状为弧形，弹簧片的特点是，只在一个方向——最小刚度平面上容易弯曲，而在另一个方向上具有大的拉伸刚度及弯曲刚度，因此，弹簧钢片3很适宜用来做检测仪表或自动装置中的敏感元件、弹性支承、定位装置、挠性连接等，所述弹簧钢片3一端固定在H型钢声屏障立柱1上，其另一端为自由端并与声屏障屏体4相切接触，使得声屏障屏体4两端被夹持在所述弹簧钢片3之间，这样的减震减载效果最好，有效的减低了荷载对H型钢声屏障立柱1和屏体4的损伤，进而延长了H型钢声屏障立柱1和屏体4的使用寿命，节省了维护成本。
所述弹簧钢片3左右对称分布，左右对称分布方便施工操作，而且弹簧钢片3左右对称分布有利于更好的实现弹簧钢片3的阻尼减载效果，而且外形更加的美观大方。
所述弹簧钢片3通过螺栓2与H型钢声屏障立柱1固定连接，螺栓连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，采用螺栓连接简单方便，便于操作施工，而且成本低廉，有利于大批量应用于声屏障的连接固定，当然该发明不仅限于使用螺栓连接，采用其他连接方式只要能够达到连接固定的效果即可，除了采用螺栓固定连接，也可以采用焊接、铆接、插接等其他连接固定方式。
图中5-7给出了本发明的第八种实施方式：一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1，在所述声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间设有阻尼结构。所述阻尼结构设于声屏障屏体4的两侧与H型钢声屏障立柱1之间，这样在承受脉动荷载的情况下受力均匀，整个声屏障屏体4和H型钢声屏障立柱1作为一个整体来承受脉动荷载，各部分受力均匀，不会产生局部损坏，减小了维护成本，所述阻尼结构在所述声屏障屏体4两侧左右对称设置，这样便于安装，大批量生产制造，而且节省了安装时间，提高工作效率，降低了成本。
所述阻尼结构为弹簧钢片3，所述弹簧钢片3的形状为弧形，弹簧片的特点是，只在一个方向——最小刚度平面上容易弯曲，而在另一个方向上具有大的拉伸刚度及弯曲刚度，因此，弹簧钢片3很适宜用来做检测仪表或自动装置中的敏感元件、弹性支承、定位装置、挠性连接等，所述弹簧钢片3一端固定在H型钢声屏障立柱1上，其另一端为自由端并与声屏障屏体4相切接触，使得声屏障屏体4两端被夹持在所述弹簧钢片3之间，这样的减震减载效果最好，有效的减低了荷载对H型钢声屏障立柱1和屏体4的损伤，进而延长了H型钢声屏障立柱1和屏体4的使用寿命，节省了维护成本。
所述弹簧钢片3左右对称分布，左右对称分布方便施工操作，而且弹簧钢片3左右对称分布有利于更好的实现弹簧钢片3的阻尼减载效果，而且外形更加的美观大方。
所述弹簧钢片3通过螺栓2与H型钢声屏障立柱1固定连接，螺栓连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，采用螺栓连接简单方便，便于操作施工，而且成本低廉，有利于大批量应用于声屏障的连接固定，当然该发明不仅限于使用螺栓连接，采用其他连接方式只要能够达到连接固定的效果即可，除了采用螺栓固定连接，也可以采用焊接、铆接、插接等其他连接固定方式。
所述弹簧钢片3采用硅锰弹簧钢，弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢，弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好。碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。本发明采用的硅锰弹簧钢是60Si2MnA，60Si2MnA是应用广泛的硅锰弹簧钢，强度、弹性和淬透性较55Si2Mn稍高，适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧、也适于制作工作温度在250 ℃以下非腐蚀介质中的耐热弹簧以及承受交变负荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧。
工作原理：当列车驶过声屏障时，列车的高速运行产生了很大的脉动荷载作用到声屏障屏体4上，声屏障屏体4将所承受的脉动荷载转移到弹簧钢片3上，弹簧钢片3受到荷载作用向外侧移动，压到声屏障屏体4，先消减一部分荷载，在达到缓冲效果的最上限后继续移动压缩弹簧钢片3，将荷载最大程度的缓冲消减，当外部有风作用到声屏障屏体4上时，声屏障屏体4将所承受的脉动荷载转移到弹簧钢片3上，弹簧钢片3受到荷载作用向里侧移动，外侧的弹簧钢片3向内压缩，压到声屏障屏体4，先消减一部分荷载，在达到缓冲效果的最上限后继续压缩弹簧钢片3，使得里侧的弹簧钢片3压缩，将荷载最大程度的缓冲消减，通过弹簧钢片3将荷载缓冲并消减到最低范围，对声屏障屏体4产生的冲击和损伤最小，从而达到延长声屏障屏体4的寿命的目的。
附表为对各种声屏障试验产生的数据，由此数据可以得出：本发明采用的阻尼结构应用到声屏障上，极大地减轻了列车驶过对声屏障造成的荷载，有效的提高了声屏障的使用寿命，降低了声屏障的维护成本。
上述实施例对本发明做了详细说明。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述例子，相关技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或减少、替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种阻尼减载声屏障，包括声屏障屏体（4）和声屏障立柱（1），其特征在于：在所述声屏障屏体（4）的两侧与H型钢声屏障立柱（1）之间设有阻尼结构。
2.根据权利要求1所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：所述阻尼结构包括阻尼支架（6），所述阻尼支架（6）为U型槽钢，所述U型槽钢的开口端用于夹持声屏障屏体（4）两端，在所述U型槽钢的两条平行侧面上设有对应的槽钢通孔，在所述U型槽钢内设有阻尼器（5），所述阻尼器（5）包括套筒（54），凸字型连接头（51）以及弹簧（53），所述套筒（54）位于U型槽钢内，其对应槽钢通孔部位相应开有套筒通孔，所述凸字型连接头（51）的小头端径向长度分别小于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，所述凸字型连接头（51）的大头端的径向长度大于槽钢通孔和套筒通孔的径向长度，所述凸字型连接头（51）的小头端由所述套筒（54）内分别穿过套筒通孔和槽钢通孔伸出U型槽钢外，其位于套筒（54）内的两个凸字型连接头（51）的大头端通过弹簧（53）连接。
3.根据权利要求2所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：在所述凸字型连接头（51）的大头端与套筒（54）之间设有阻尼减振垫（52）。
4.根据权利要求2所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：所述槽钢通孔和套筒通孔的形状均为对应的多边形状，其凸字型连接头（51）的小头端对应设计为多边柱形。
5.根据权利要求2—4任一项所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：所述槽钢为镀锌槽钢，所述槽钢的厚度大于5mm。
6.根据权利要求2—4任一项所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：在所述凸字型连接头（51）的小头端的顶部设有限位卡槽（55），在所述H型钢声屏障立柱（1）内侧面上设有与限位卡槽（55）相配合的限位销，使得凸字型连接头（51）的小头端可以沿着限位销做水平移动，而限制其做垂直移动。
7.根据权利要求1所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：所述阻尼结构为弹簧钢片（3），所述弹簧钢片（3）的形状为弧形，所述弹簧钢片（3）一端固定在H型钢声屏障立柱（1）上，其另一端为自由端并与声屏障屏体（4）相切接触，使得声屏障屏体（4）两端被夹持在所述弹簧钢片（3）之间。
8.根据权利要求7所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：所述弹簧钢片（3）左右对称分布。
9.根据权利要求7所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：所述弹簧钢片（3）通过螺栓（2）与H型钢声屏障立柱（1）固定连接。
10.根据权利要求7—9任一项所述的阻尼减载声屏障，其特征在于：所述弹簧钢片（3）采用硅锰弹簧钢。
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