CN109958071B - 一种声屏障及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种声屏障及其使用方法，涉及公路交通环保技术领域。针对现有声屏障自重较大，需要定期维护保养或更换，耗时耗力的问题。声屏障位于道路的两侧，并由多个声屏障单元沿道路延伸方向依次排列而成，声屏障单元包括：架体，它由至少两根横梁及至少两根立柱连接而成的框架结构；多个叶片，间隔设置且连续排列于架体内，且叶片活动连接于架体；叶片角度调节系统，与叶片连接，用于控制叶片沿其轴线转动。使用方法：在道路两侧沿其延伸方向安装声屏障；噪声传感器感测行驶车辆发出的噪声，将噪声数据传送至信号处理器，信号处理器将实时噪声数据与噪声设定值进行比对并给出叶片的旋转角度信号，进而控制角度调节装置带动多个叶片转动。

Description

一种声屏障及其使用方法

技术领域

本发明涉及公路交通环保技术领域，特别涉及一种声屏障及其使用方法。

背景技术

随着经济的飞速发展，城市化进度不断加快，高速公路、铁路、市内高架等交通方式得到快速发展，这些道路在建造时难免穿过人口集中的居民区，所产生的交通噪声给道路附近居民的生活工作带来一定困扰。针对交通噪声污染，目前国内外主要的降噪手段为在道路沿路设立声屏障，从阻隔声音传播路径的角度起到降噪作用。传统声屏障主要由钢结构立柱和吸隔声屏板两部分组成，钢结构立柱是声屏障的主要受力构件，它通过螺栓或焊接固定在道路防撞墙或轨道边的预埋钢板上，吸隔声屏板是主要的隔声吸声构件，它通过高强弹簧卡子固定在钢结构立柱的凹槽内，吸隔声屏板多采用金属穿孔板。

由于传统声屏障自重较大，需要较强的抗风荷载能力，立柱基础及其与钢结构立柱的连接处均需要承受较大的荷载，特别是在车辆持续脉冲动风压的作用下，经常出现钢结构立柱下沉、吸隔声屏板晃动等问题，需要定期维护保养或更换，耗时耗力。

发明内容

针对现有声屏障自重较大，经常出现钢结构立柱下沉、吸隔声屏板晃动等现象，需要定期维护保养或更换，耗时耗力的问题。本发明的目的是提供一种声屏障及其使用方法，采用格栅形式排列的叶片替代传统的板式结构，提高声屏障的抗风荷载及与周边环境的和谐性，并起到良好的消音、隔音作用，降低噪声污染，而且，叶片角度调节系统灵活调整叶片所在平面与道路延伸方向的夹角，操作更加方便快捷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种声屏障，它位于道路的两侧，并由多个声屏障单元沿道路延伸方向依次排列而成，所述声屏障单元包括：

架体，它是由横向且间隔设置的至少两根横梁，及纵向且间隔设置的至少两根立柱连接而成的框架结构；

多个叶片，间隔设置且连续排列于所述架体内，且每个所述叶片活动连接于所述架体，以及；

叶片角度调节系统，其与所述叶片连接，用于控制所述叶片沿其轴线转动。

优选的，所述叶片由木质材料制成，所述架体由钢材制成。

优选的，所述声屏障单元还包括防撞基础，至少两根立柱螺栓连接或焊接于所述防撞基础。

优选的，所述叶片两端沿轴线方向分别设有一连接杆，所述架体的横梁或立柱上分别设有与所述连接杆对应的通孔，所述叶片两端的连接杆卡扣于所述横梁或立柱的通孔内。

优选的，所述架体内还设置至少一根加强杆件，所述加强杆件依次贯穿多个叶片，所述加强杆件的两端与位于其两侧的所述横梁或立柱固接。

优选的，所述叶片角度调节系统包括角度调节装置，多个叶片分别与所述角度调节装置连接。

优选的，所述叶片角度调节系统还包括设置于道路两侧的噪声传感器，及与所述噪声传感器信号连接的信号处理器，且所述信号处理器与所述角度调节装置连接。

本发明还提供了一种声屏障的使用方法，步骤如下：

对于道路两侧建筑物的外立面与道路延伸方向存在夹角的情况，在所述道路两侧沿其延伸方向依次安装声屏障，通过叶片角度调节系统控制叶片绕轴水平旋转，使得声屏障单元的多个叶片与距离其最近的建筑物的外立面平行。

另外，本发明还提供了一种声屏障的使用方法，步骤如下：

S1:在道路两侧沿其延伸方向依次安装声屏障；

S2:噪声传感器感测所述道路上行驶车辆发出的噪声，将噪声的数据信息传送至信号处理器，所述信号处理器将实时噪声数据与噪声设定值进行比对并给出叶片的旋转角度信号，进而控制角度调节装置带动多个叶片转动，当实时噪声大于噪声设定值时，声屏障单元的叶片与道路延伸方向夹角减小，当实时噪声小于噪声设定值时，声屏障单元的叶片与道路延伸方向的夹角增大。

本发明的效果在于：

本发明的声屏障，由多个声屏障单元沿道路延伸方向连续排列而成，每个声屏障单元均包括框架结构的架体，活动连接于架体内的多个紧密排列的叶片，及与叶片连接的叶片角度调节系统；该声屏障采用格栅形式排列的叶片替代传统的板式结构，易于形成空气导流和扰流通道，降低风荷载，从而提高声屏障的抗风荷载及与周边环境的和谐性，结构稳定，维护方便；格栅形式排列的叶片能够起到良好的消音作用，连续排列的叶片转动至与道路延伸方向平行后构成的立面具有隔音功能，从而降低噪声污染；而且，格栅形式排列的叶片通透性好，对道路周围环境辨识度影响小；利用叶片角度调节系统灵活调整叶片所在平面与道路延伸方向的夹角，操作更加方便快捷；另外，声屏障采用单元组装方式，便于运输，且拆装方便。

本发明的声屏障的使用方法，在道路两侧沿其延伸方向依次安装声屏障单元；对于道路两旁建筑的外立面与道路延伸方向存在一定夹角的情况，控制角度调节装置使得声屏障单元的多个叶片与距离其最近建筑物的外立面平行，保证噪声法向射入声屏障单元，提高隔音降噪效果；对于不同的噪声强度，利于安装于道路两侧的噪声传感器感测道路上行驶车辆发出的噪声，信号处理器将噪声数据信息转化为相应的叶片角度信息，进而控制角度调节装置调节多个叶片的旋转角度，以降低交通噪声对周围环境的影响，从而针对不同交通状况，实现对不同噪声屏障效果的优化调节，以满足不同场景下的隔声需求，提高声屏障的工作效率。

附图说明

图1为本发明的声屏障一实施例的声屏障单元的结构示意图；

图2为本发明的声屏障的使用方法的示意图。

图中标号如下：

横梁1；立柱2；叶片3；连接杆5；加强杆件6；防撞基础7；声屏障单元10；噪声传感器20；信号处理器30；车辆50。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例1：结合图1和图2说明本发明的声屏障，它位于道路的两侧，并由多个声屏障单元10沿道路延伸方向依次排列而成，所述声屏障单元10包括：

架体，它是由横向且间隔设置的两根横梁1，及纵向且间隔设置的两根立柱2连接而成的矩形框架结构；

多个叶片3，竖向间隔设置且连续排列于架体内，且每个叶片3的两端活动连接于架体，用于阻隔行驶车辆50的噪声传播，本实施例叶片3的形状优选长条形；

叶片角度调节系统，其与多个叶片3连接，用于控制叶片3沿其轴线转动。

本发明的声屏障，由多个声屏障单元10沿道路延伸方向连续排列而成，每个声屏障单元10均包括框架结构的架体，活动连接于架体内的多个紧密排列的叶片3，及与叶片3连接的叶片角度调节系统；该声屏障采用格栅形式排列的叶片3替代传统的板式结构，易于形成空气导流和扰流通道，降低风荷载，从而提高声屏障的抗风荷载及与周边环境的和谐性，结构稳定，维护方便；格栅形式排列的叶片3能够起到良好的消音作用，连续排列的叶片3转动至与道路延伸方向平行后构成的立面具有隔音功能，从而降低噪声污染；而且，格栅形式排列的叶片3通透性好，对道路周围环境辨识度影响小；利用叶片角度调节系统灵活调整叶片3所在平面与道路延伸方向的夹角，操作更加方便快捷；另外，声屏障采用单元组装方式，便于运输，且拆装方便。

上述叶片3可由防腐木、胶合板或其他木质材料制成，架体由钢材制成。叶片3利用木质材料多孔吸声的特性起到吸收噪音的作用，从而降低行驶车辆50的噪声污染；利用木质材料代替传统金属穿孔板，低碳环保，强重比低，加工性能好，造型与周围环境相协调，安装简便，还可以降低声屏障自重，从而降低声屏障维护更换成本，解决了传统声屏障结构单一、与环境协调性弱等问题；而且，木质材料加工性能优秀，可以加工成各种形状，如直板型、C字型或Y字型。另外，钢材制成的架体强度高，能够提高声屏障的结构稳定性。

如图1所示，声屏障单元10还包括防撞基础7，防撞基础7由混凝土浇筑而成，或由型钢材料焊接而成，对于混凝土浇筑而成的防撞基础7，两个立柱2利用地脚螺栓螺栓连接于防撞基础7，并灌注重力砂浆，避免架体倾斜晃动；对于由型钢材料焊接而成的防撞基础7，两个立柱2焊接连接于防撞基础7。上述防撞基础7为声屏障提供稳定可靠的支撑。

请继续参考图1，架体的两个横梁1分别为上横梁、下横梁，叶片3两端与上横梁、下横梁活动连接，本实施例中叶片3两端沿轴线方向分别设有一连接杆5，架体的上横梁和下横梁分别设有与连接杆5相对应的通孔，叶片3两端的连接杆5分别贯穿上横梁和下横梁的通孔并卡扣于架体内，拆装方便，而且便于叶片3沿轴线旋转，当然，叶片3也可横向设置，均可实现本发明技术方案，而且，此处仅是一个示例，也可采用其他类似的可拆卸的连接方式。

更佳的，架体内还横向设置至少一根加强杆件6，加强杆件6依次贯穿多个叶片3，加强杆件6的两端与位于其两侧的立柱2固接。加强杆件6能够对长条形的叶片3起到进一步支撑的作用，避免长条形的叶片3在风压的作用下发生变形。

上述叶片角度调节系统包括角度调节装置，多个叶片3分别与角度调节装置连接，通过控制角度调节装置使得叶片3能够绕轴0～180°旋转，使得每个声屏障单元10的多个叶片3与道路的切线延伸方向基本一致，行驶车辆50的噪声法向入射于声屏障单元10，从而保证弧形道路的降噪效果。角度调节装置包括：电机、安装于电机输出端的齿轮轴，轴向套装在叶片3顶端或/和底端连接杆5的传动齿轮，设置在电机侧面的齿轮座，及若干安装在齿条座上的齿条，位于齿条座一端的一个齿条与齿轮轴相啮合，其余齿条分别与叶片3相应的传动齿轮相啮合。通过电机控制齿轮传动机构带动多个叶片3水平旋转以提高噪声屏障效果，安全可靠，易于控制，上述角度调节装置为现有技术内容，其具体结构及其连接关系仅是一个示例，并不局限于此。

更佳的，叶片角度调节系统还包括设置于道路两侧的噪声传感器20，及与噪声传感器20信号连接的信号处理器30，且信号处理器30与角度调节装置连接。噪声传感器20感测道路上行驶车辆50发出的噪声，并将噪声的数据信息传送至信号处理器30，信号处理器30比对实时噪声数据与噪声设定值并给出叶片3的旋转角度信号，通过控制角度调节装置使得多个叶片3能够绕轴0～180°旋转，利用该叶片角度调节系统能够根据行驶车辆50的噪声实时调节叶片3的旋转角度，从而提高降噪效果。

实施例2：传统声屏障的吸隔声屏板多垂直于道路延伸方向，针对法相入射传播的交通噪声屏障效果较好，然而，对于道路两旁建筑的外立面与道路延伸方向存在一定夹角的情况，交通噪声屏障效果较差,下面结合图1说明本发明的声屏障的使用方法，具体步骤如下：

在道路两侧沿其延伸方向依次安装声屏障单元10，通过叶片角度调节系统控制叶片3绕轴水平旋转，使得声屏障单元10的多个叶片3与距离其最近的建筑物的外立面平行，使得行驶车辆50的噪声能够法向射向声屏障单元10，从而保证降噪效果。声屏障单元10的叶片3数量需根据设计需要而定。

实施例3：结合图1和图2说明本发明的声屏障的使用方法，具体步骤如下：

S1:在道路两侧沿其延伸方向依次安装声屏障单元10；

S2:噪声传感器20感测道路上行驶机动车发出的噪声，将噪声的数据信息传送至信号处理器30，信号处理器30将实时噪声数据与噪声设定值进行比对并给出叶片3的旋转角度信号，进而控制角度调节装置带动多个叶片3转动，以降低交通噪声对周围环境的影响；如图2所示，当实时噪声大于噪声设定值时，声屏障单元10的叶片3与道路延伸方向夹角减小，当实时噪声小于噪声设定值时，声屏障单元10的叶片3与道路延伸方向的夹角增大，在降低噪声的同时提高其通透性，从而实现针对不同交通状况，声屏障性能的优化调整。

综上，本发明的声屏障的使用方法，在道路两侧沿其延伸方向依次安装声屏障单元10；对于道路两旁建筑的外立面与道路延伸方向存在一定夹角的情况，控制角度调节装置使得声屏障单元10的多个叶片3与距离其最近建筑物的外立面平行，保证噪声法向射入声屏障单元10，提高隔音降噪效果；对于不同的噪声强度，利于安装于道路两侧的噪声传感器20感测道路上行驶车辆50发出的噪声，信号处理器30将噪声数据信息转化为相应的叶片3角度信息，进而控制角度调节装置调节多个叶片3的旋转角度，以降低交通噪声对周围环境的影响，从而针对不同交通状况，实现对不同噪声屏障效果的优化调节，以满足不同场景下的隔声需求，提高声屏障的工作效率。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (7)

1.一种声屏障，其特征在于，它位于道路的两侧，并由多个声屏障单元沿道路延伸方向依次排列而成，所述声屏障单元包括：

架体，它是由横向且间隔设置的至少两根横梁，及纵向且间隔设置的至少两根立柱连接而成的框架结构；

多个叶片，间隔设置且连续排列于所述架体内，且每个所述叶片活动连接于所述架体，以及；

叶片角度调节系统，其与多个叶片连接，用于控制所述叶片沿其轴线转动，它包括角度调节装置、噪声传感器和信号处理器，所述噪声传感器设置于道路两侧，所述信号处理器分别与所述噪声传感器及所述角度调节装置信号连接，多个叶片分别与所述角度调节装置连接。

2.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于：所述叶片由木质材料制成，所述架体由钢材制成。

3.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于：所述声屏障单元还包括防撞基础，至少两根立柱螺栓连接或焊接于所述防撞基础。

4.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于：所述叶片两端沿轴线方向分别设有一连接杆，所述架体的横梁或立柱上分别设有与所述连接杆对应的通孔，所述叶片两端的连接杆卡扣于所述横梁或立柱的通孔内。

5.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于：所述架体内还设置至少一根加强杆件，所述加强杆件依次贯穿多个叶片，所述加强杆件的两端与位于其两侧的所述横梁或立柱固接。

6.一种声屏障的使用方法，其特征在于，步骤如下：

S1:在道路两侧沿其延伸方向依次安装如权利要求1所述的声屏障；

S2:噪声传感器感测所述道路上行驶车辆发出的噪声，将噪声的数据信息传送至信号处理器，所述信号处理器将实时噪声数据与噪声设定值进行比对并给出叶片的旋转角度信号，进而控制角度调节装置带动多个叶片转动，当实时噪声大于噪声设定值时，声屏障单元的叶片与道路延伸方向夹角减小，当实时噪声小于噪声设定值时，声屏障单元的叶片与道路延伸方向的夹角增大。

7.根据权利要求6所述的声屏障的使用方法，其特征在于：所述步骤S2还包括，对于道路两侧建筑物的外立面与道路延伸方向存在夹角的情况，通过叶片角度调节系统控制叶片绕轴水平旋转，使得声屏障单元的多个叶片与距离其最近的建筑物的外立面平行。

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