CN109371863B - 一种双侧受风减载环保声屏障 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双侧受风减载环保声屏障，它解决了现有技术中声屏障降噪效果不足及风载荷降低了声屏障使用寿命等问题，具有能够实现道路两侧隔声降噪，同时实现对于双侧来风自适应减载，保护屏障体安全的效果；其技术方案为：包括多层第一单元板，每层第一单元板分别具有多个，且相邻第一单元板的正反两面交错安装，所述第一单元板与支撑框架转动连接；在侧风来袭时，顺风安装的第一单元板可绕支撑框架转动并开启卸载通道，实现强风卸载；逆风安装的第一单元板可维持竖直状态，保证隔声降噪效果。
Description
技术领域
本发明涉及城市高架桥梁声音屏障技术领域，尤其涉及一种双侧受风减载环保声屏障。
背景技术
近年来，我国交通建设迅猛发展，兴建了大量的公路和铁路，有诸多公路穿越了城市商业办公区以及城市居民生活区，给人们生活带来便利的同时，也产生了严重的噪声污染，尤其是城市高架道路最为明显，严重影响了城市道路两侧居民的生活质量，由此带来了居民投诉等一系列社会问题。因此，噪声污染成为城市交通建设发展过程中急需解决的问题。
在城市道路两旁安装声屏障是解决噪声污染的最为直接、有效的手段，然而设置在道路两旁的声屏障，在起到降噪作用的同时，也承受着较大的风载荷，尤其是城市高架道路最为明显。较大的风载，会严重损坏声屏障，降低声屏障的使用寿命，同时也降低了声屏障的隔声效果。另外，高架道路两旁被损坏的声屏障，给高架道路附近的人们带来了安全隐患，威胁人民的生命健康安全。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种双侧受风减载环保声屏障，具有能够实现道路两侧隔声降噪，同时实现对于双侧来风自适应减载，保护屏障体安全的效果。
本发明采用下述技术方案：
一种双侧受风减载环保声屏障，包括多层第一单元板，每层第一单元板分别具有多个，且相邻第一单元板的正反两面交错安装，所述第一单元板与支撑框架转动连接；
在侧风来袭时，顺风安装的第一单元板可绕支撑框架转动并开启卸载通道，实现强风卸载；逆风安装的第一单元板可维持竖直状态，保证隔声降噪效果。
进一步的，所述支撑框架包括两个相互平行的支撑立柱，支撑立柱之间从下至上依次安装第二单元板、可视窗、第一单元板和第三单元板。
进一步的，所述第一单元板内部具有中空腔，中空腔内填充吸声材料；第一单元板的底部开设限位槽。
进一步的，所述可视窗上方固定有限位条板。
进一步的，所述第一单元板通过贯穿其内部的横向轴与支撑立柱相连，第一单元板与横向轴之间安装阻尼套筒。
进一步的，所述第一单元板面向道路的内侧设有按规律排布的穿孔，外侧为无穿孔的隔声板。
进一步的，所述第三单元板的截面呈圆弧形，且第三单元板的前端设置为用于减少声波反射的锥形尖端。
进一步的，所述第三单元板固定于支撑立柱顶端，第三单元板前、后两端超出支撑立柱设定距离。
进一步的，所述第三单元板外表面安装太阳能光伏发电板，第三单元板内侧设有按规律排布的穿孔。
进一步的，所述第二单元板内部具有中空腔，其中空腔内填充吸声材料；第二单元板内侧设有按规律排布的穿孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明安装过程简单，通过膨胀螺栓或预置地脚螺栓固结安装于道路两旁路基或钢筋混凝土护栏即可；
(2)本发明安装可视窗，能够缓解驾驶员的视觉疲劳，保障行车安全；
(3)本发明设置可绕横向轴旋转的第一单元板，能够在双侧强风作用下及时顺风旋转形成卸载通道，实现强风卸载，保护声屏障结构安全；
(4)本发明声屏障顶端呈曲面形状的第三单元板，在增大声屏障有效高度增强隔声降噪效果的同时为下方声屏障体遮阳避雨，在一定时间内，只需更换顶端第三单元板即可，降低了声屏障的使用维护成本，延长了声屏障整体的使用寿命；
(5)本发明第三单元板外侧安装太阳能光伏发电板，结合外部储电装置，为道路两旁路灯等设施提供电能，节能环保。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明背侧来风工作示意图；
图3为本发明第一单元板结构示意图；
图4为本发明第一单元板侧视图；
图5为本发明第二单元板结构示意图；
图6为本发明第三单元板内侧结构示意图；
图7为本发明第三单元板外侧结构示意图；
其中，1、支撑立柱；2、第二单元板；3、可视窗；4、限位条板；5、第一单元板；6、第三单元板；7、横向轴；8、阻尼套筒；9、贯通圆孔；10、穿孔；11、太阳能光伏发电板；12、电能输出口；13、限位槽。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在声屏障降噪效果不足及风载荷降低了声屏障的使用寿命等问题，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种双侧受风减载环保声屏障。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图7所示，提供了一种双侧受风减载环保声屏障，包括支撑框架、第一单元板5、第二单元板2、第三单元板6，其中，支撑框架包括两个相互平行的支撑立柱1，两个支撑立柱1之间从下至上依次安装多个第二单元板2、一个可视窗3、多层第一单元板5和一个第三单元板6。
使用时，支撑立柱1通过膨胀螺栓或预置地脚螺栓固结安装于道路两侧路基或钢筋混凝土护栏上。
每一层第一单元板5均有多个，相邻(包括同一层、相邻层)的第一单元板5交错安装。
第一单元板5的层数、每一层个数与承受风力荷载有关，根据实际安装环境而定。
第一单元板5的底部一侧开设限位槽13，如图3和图4所示，所述限位槽13为矩形槽，第一单元板5的底部侧面呈倒L型；以第一单元板5开设限位槽13一侧为反面，另一侧为正面。
所述第一单元板5顶部截面呈圆弧形。
在一些实施方式中，第一单元板5顶部为半圆形结构。
所述可视窗3上方固定有与限位槽13相适配的限位条板4，第一单元板5顶部为半圆形结构，避免了其在绕横向轴7旋转过程中上方与限位条板4发生干涉。
限位条板4的截面为矩形，其安装于两个支撑立柱1之间，避免单侧风来袭时第一单元板5全部被强风吹起，保证声屏障具有一定的隔声降噪效果。
靠近第一单元板5顶部位置开设贯通圆孔9，第一单元板5通过穿过贯通圆孔9的横向轴7与支撑立柱1相连，横向轴7的两端分别与支撑立柱1固定。
所述贯通圆孔9与横向轴7之间设有阻尼套筒8，阻尼套筒8的壁厚等于第一单元板5上方贯通圆孔9半径与横向轴7半径之差，阻尼套筒8的外径尺寸等于贯通圆孔9内径尺寸。
安装时保证阻尼套筒8、贯通圆孔9以及横向轴7三者同轴心，有效避免了第一单元板5经单侧风吹起后复位的过程中，与限位条板4发生猛烈碰撞而产生二次噪音，且有效地保护了声屏障结构体，降低了声屏障使用维护成本，延长了声屏障的使用寿命。
所述第一单元板5内部具有中空腔，中空腔内填充吸声材料。
所述第一单元板5的内侧表面设有按规律排布的穿孔10，且穿孔设置于实际安装过程中面向道路的一侧。
在一些实施方式中，穿孔10均匀分布于第一单元板5表面，其穿孔率根据实际要求而定。
在一些实施方式中，第一单元板5为中空镀锌孔板结构，实际安装过程中靠近道路的一侧为穿孔镀锌板，内部填充材料为玻璃丝棉、岩棉、玻纤毡、无纺布、阻尼隔音毡中的至少一种，增强了声屏障的吸声能力，减少了声波传播过程中的反射。
单侧风来袭时，顺风安装的第一单元板5(第一单元板5的反面位于迎风侧)绕横向轴7转动并开启卸载通道，保护声屏障安全；逆风安装的第一单元板5(第一单元板5的正面位于迎风侧)在限位条板4与单侧风共同作用下，维持原竖直状态不变，避免第一单元板5全部绕横向轴7转动并开启卸载通道，保证声屏障具有一定的隔声降噪效果。
所述可视窗3由铝合金窗框以及亚克力透明板联合构成，亚克力透明板镶嵌安装于铝合金窗框中，能够有效缓解驾驶员驾驶车辆过程中的疲劳，确保行车安全。
第二单元板2为矩形，第二单元板2内部具有中空腔，其中空腔内填充吸声材料；第二单元板2内侧设有按规律排布的穿孔10。
所述吸声材料为玻璃丝棉、岩棉、玻纤毡、无纺布、阻尼隔音毡中的至少一种，增强了声屏障的吸声能力，减少了声波传播过程中的反射。
在至少一个实施方式中，第二单元板2为中空镀锌孔板结构，单侧为穿孔镀锌板，另一侧为无孔镀锌板。
所述第三单元板6的截面呈圆弧形，且第三单元板6的前端设置为锥形尖端，有效地减少了声波的反射。
所述第三单元板6固定于支撑立柱1顶端，第三单元板6前、后两端(以靠近道路的一侧为前)超出支撑立柱1设定距离，具有增大声屏障有效高度、为下方声屏障单元体遮阳避雨、保护下方声屏障单元体的功能，在相当长的一段时间内，只需更换第三单元板6即可，降低了声屏障的使用维护成本。
第三单元板6内侧表面设有按规律排布的穿孔。
所述第三单元板6外表面安装太阳能光伏发电板11，太阳能光伏发电板11通过电能输出口12连接外部储电装置，为道路两旁路灯等设施提供电能。
本申请的工作原理为：
无风时，所有第一单元板5在重力作用下，处于竖直状态，各第一单元板5处于同一竖直平面。
当强风来袭，部分第一单元板5绕横向轴7顺风旋转，形成风力卸载通道，完成卸载，保护声屏障体自身结构安全。
强风过后，第一单元板5在自身重力的作用下，同时受到阻尼套筒8的控制，缓慢地恢复到竖直状态；同时顶层的第三单元板6外侧覆盖有太阳能光伏发电板11，在太阳光照作用下，产生电能，由外部储电装置存储，为道路两旁路灯等基础设施提供电能。
本申请各单元结构简单，均可以批量生产，大大降低了生产成本；且安装方便，可固结安装于不同的道路两旁，适用范围广。
本申请顶端第三单元板6的曲面结构设计，在实现保护下方声屏障单元体功能的同时，增大了声屏障的有效高度，增强了隔声降噪效果；尤其是在强风作用下，能够及时地保护自身结构安全，延长了自身的使用寿命；本申请配置太阳能光伏发电功能，具有节能环保的效果。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种双侧受风减载环保声屏障，其特征在于，包括多层第一单元板，每层第一单元板分别具有多个，且相邻第一单元板的正反两面交错安装，所述第一单元板与支撑框架转动连接；
在侧风来袭时，顺风安装的第一单元板可绕支撑框架转动并开启卸载通道，实现强风卸载；逆风安装的第一单元板可维持竖直状态，保证隔声降噪效果；
所述支撑框架包括两个相互平行的支撑立柱，支撑立柱之间从下至上依次安装第二单元板、可视窗、第一单元板和第三单元板；
所述第一单元板的内侧表面设有按规律排布的穿孔，穿孔设置于实际安装过程中面向道路的一侧；
第一单元板的底部侧面呈倒L型；
第一单元板的底部开设限位槽；
所述可视窗上方固定有限位条板；
靠近第一单元板顶部位置开设贯通圆孔，第一单元板通过穿过贯通圆孔的横向轴与支撑立柱相连，贯通圆孔与横向轴之间设有阻尼套筒；
阻尼套筒、贯通圆孔以及横向轴者同轴心。
2.根据权利要求1所述的一种双侧受风减载环保声屏障，其特征在于，所述第一单元板内部具有中空腔，中空腔内填充吸声材料。
3.根据权利要求1所述的一种双侧受风减载环保声屏障，其特征在于，所述第三单元板的截面呈圆弧形，且第三单元的前端设置为用于减少声波反射的锥形尖端。
4.根据权利要求3所述的一种双侧受风减载环保声屏障，其特征在于，所述第三单元板固定于支撑立柱顶端，第三单元板前、后两端超出支撑立柱设定距离。
5.根据权利要求3所述的一种双侧受风减载环保声屏障，其特征在于，所述第三单元板外表面安装太阳能光伏发电板，第三单元板内表面设有按规律排布的穿孔。
6.根据权利要求1所述的一种双侧受风减载环保声屏障，其特征在于，所述第二单元板内部具有中空腔，其中空腔内填充吸声材料；第二单元板一侧设有按规律排布的穿孔。
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