CN110629691A - 一种用于高速铁路降噪声工程的全封闭式声屏障结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于高速铁路降噪声工程的全封闭式声屏障结构，包括出一入洞口地段、若干标准区段和若干伸缩缝区段，所述出入洞口地段和第一根标准区段前后依次连接，所述标准区段和伸缩缝区段一一间隔设置，相邻两标准区段之间设有一伸缩缝区段；本发明的优点在于：将全封闭声屏障划分为出入洞口地段、标准区段、伸缩缝区段，出入洞口处采用内倾45°的钢梁连接多根立柱，弧形立柱端部采用双曲面弧形钢梁连系，提高了钢结构整体性，优化拼装节点，标准区段采用圆弧钢梁按2m间距设置，伸缩缝位置采用圆弧钢梁间距布置，且将伸缩缝两侧的标准钢梁设计为满布结构，增加牢固度，形成安全可靠、经济实用的声屏障设计。

Description

一种用于高速铁路降噪声工程的全封闭式声屏障结构

技术领域

本发明涉及声屏障安装的技术领域，尤其涉及一种用于高速铁路降噪声工程的全封闭式声屏障结构。

背景技术

全封闭式声屏障被越来越多的应用，这种声屏障虽投入成本大，但从效果上，比一般声屏障降噪效果好，大大改善交通噪声。现在为降低列车风及自然风对钢结构及吸声板的负荷，将钢结构由常规普通门架式钢结构改为拱形钢结构，拱形结构相对于普通门架式结构不仅外形美观，同时通过减少迎风面面积。但是现有技术中，对于全封闭式声屏障在桥面桥梁不同区域的安装没有深入研究，通常不同区域的声屏障都采用相同的安装结构，声屏障的金属吸声板与桥梁钢结构不匹配，安全性能不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高速铁路降噪声工程的全封闭式声屏障结构。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于高速铁路降噪声工程的全封闭式声屏障结构，其特征在于，所述结构包括出一入洞口地段、若干标准区段和若干伸缩缝区段，所述出入洞口地段和第一根标准区段前后依次连接，所述标准区段和伸缩缝区段一一间隔设置，相邻两标准区段之间设有一伸缩缝区段，所述出入洞口地段包括若干入口立柱，所述入口立柱两两对称设置在桥面的左右两侧，任意一侧入口立柱的形状为同一圆拱同侧的不同长度的一段圆弧，所述入口立柱的长度由前至后逐渐增加；

所有入口立柱的顶端与同一入口钢梁的下端固定连接，所述入口钢梁由下至上向后倾斜设置，所述入口钢梁的截面呈圆拱形；

所述标准区段包括标准钢梁，所述标准钢梁沿竖直方向设置，所述标准钢梁由前至后等间距设置，所述标准钢梁呈圆拱形，所述标准钢梁形状所对应的圆拱与入口立柱形状所对应的圆拱相同，

所述标准钢梁的两端跨接桥面的左右两侧，相邻两标准钢梁之间设有一对标准叉状斜梁，所述标准叉状斜梁位于标准钢梁上部的左右两侧，同一标准区段的第二根标准钢梁和第三根标准钢梁之间、第三根标准钢梁和第四根个标准钢梁之间均设有若干中间叉状斜梁，同一标准区段倒数第二根标准钢梁和倒数第三根标准钢梁之间、倒数第三根标准钢梁和倒数第四根标准钢梁之间均设有若干中间叉状斜梁，所述中间叉状斜梁与标准叉状斜梁沿着标准钢梁的圆拱结构紧密排布，所述中间叉状斜梁与标准叉状斜梁覆盖整根标准钢梁；

所述伸缩缝区段包括第一伸缩缝钢梁和第二伸缩缝钢梁，所述第一伸缩缝钢梁和第二伸缩缝钢梁的两端跨接桥面的左右两侧，所述第一伸缩缝钢梁、第二伸缩缝钢梁与标准钢梁的尺寸、形状相同，所述第一伸缩缝钢梁与前一标准区段最末的标准钢梁之间设有一对伸缩缝叉状斜梁，所述第二伸缩缝钢梁与后一标准区段的第一根标准钢梁之间设有一对伸缩缝叉状斜梁。

进一步地，所述入口立柱的总数目为12根。

进一步地，所述入口钢梁的倾斜角为45°。

进一步地，一个所述标准区段包括10~15根标准钢梁。

本发明的优点在于：将全封闭声屏障划分为出入洞口地段、标准区段、伸缩缝区段，出入洞口处采用内倾45°的钢梁连接多根立柱，弧形立柱端部采用双曲面弧形钢梁连系，提高了钢结构整体性，优化拼装节点，标准区段采用圆弧钢梁按2m间距设置，伸缩缝位置采用圆弧钢梁间距布置，且将伸缩缝两侧的标准钢梁设计为满布结构，增加牢固度，形成安全可靠、经济实用的声屏障设计。

附图说明

图1为本发明的侧面结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明入洞口地段的结构示意图。

附图标记：

1入洞口地段2标准区段3伸缩缝区段4桥面5入口立柱6入口钢梁

7标准钢梁8标准叉状斜梁9中间叉状斜梁10第一伸缩缝钢梁11第二伸缩缝钢梁

12伸缩缝叉状斜梁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种用于高速铁路降噪声工程的全封闭式声屏障结构，其特征在于，如图1和图3所示，所述结构包括出一入洞口地段1、若干标准区段2和若干伸缩缝区段3，所述出入洞口地段1和第一根标准区段2前后依次连接，所述标准区段2和伸缩缝区段3一一间隔设置，相邻两标准区段2之间设有一伸缩缝区段3，所述出入洞口地段1包括若干入口立柱5，所述入口立柱5两两对称设置在桥面4的左右两侧，任意一侧入口立柱5的形状为同一圆拱同侧的不同长度的一段圆弧，所述入口立柱5的长度由前至后逐渐增加。

所有入口立柱5的顶端与同一入口钢梁6的下端固定连接，所述入口钢梁6由下至上向后倾斜设置，所述入口钢梁6的截面呈圆拱形。

优选地，所述入口立柱5的总数目为12根，所述入口钢梁6的倾斜角为45°。

所述标准区段2包括标准钢梁7，所述标准钢梁7沿竖直方向设置，所述标准钢梁7由前至后等间距设置，优选地，一个所述标准区段2包括15根标准钢梁7，所述标准钢梁7呈圆拱形，所述标准钢梁7形状所对应的圆拱与入口立柱5形状所对应的圆拱相同。

所述标准钢梁7的两端跨接桥面4的左右两侧，相邻两标准钢梁7之间设有一对标准叉状斜梁8，所述标准叉状斜梁8位于标准钢梁7上部的左右两侧，同一标准区段2的第二根标准钢梁7和第三根标准钢梁7之间、第三根标准钢梁7和第四根个标准钢梁7之间均设有若干中间叉状斜梁9，同一标准区段2倒数第二根标准钢梁7和倒数第三根标准钢梁7之间、倒数第三根标准钢梁7和倒数第四根标准钢梁7之间均设有若干中间叉状斜梁9，所述中间叉状斜梁9与标准叉状斜梁8沿着标准钢梁7的圆拱结构紧密排布，所述中间叉状斜梁9与标准叉状斜梁8覆盖整根标准钢梁7，使得桥面4的伸缩缝两侧各间隔一根标准钢梁7采用满布形式。

如图1和图2所示，所述伸缩缝区段3包括第一伸缩缝钢梁10和第二伸缩缝钢梁11，所述第一伸缩缝钢梁10和第二伸缩缝钢梁11的两端跨接桥面4的左右两侧，所述第一伸缩缝钢梁10、第二伸缩缝钢梁11与标准钢梁7的尺寸、形状相同，所述第一伸缩缝钢梁10与前一标准区段2最末的标准钢梁7之间设有一对伸缩缝叉状斜梁12，所述第二伸缩缝钢梁11与后一标准区段2的第一根标准钢梁7之间设有一对伸缩缝叉状斜梁12。

实施例

某穿越住宅区桥梁地段全封闭声屏障，长度为847.25m，分为入洞口地段1、标准区段2和伸缩缝区段3，在三个区段依据受力不同，圆形钢梁之间布设不同的柱间支撑。

全封闭声屏障主体结构与现浇混凝土梁之间采用U型预埋螺栓进行连接，靴型柱脚通过U型螺栓进行栓接固定，柱脚与主体的圆形钢梁之间采用焊接连接。

在圆形钢梁圆形垂直位置及两侧56°夹角位置为声屏障单元板安装入口，主体结构失高9.4m，柱脚跨度13.28m，单榀弧长26.8m。

圆弧形钢梁之间通过双曲面节段环形钢梁嵌补连接成整体，系杆按照2270mm一道布置，柱间支撑满布，主体结构圆形钢梁间系杆（φ89*5）、柱间支撑（L90*6）布置图，柱间支撑在标准区段2布置两道，桥面4伸缩缝位置两侧各间隔一根标准钢梁7采用满布形式。

入口钢梁6前端延长线与桥面4的交点作为全封闭声屏障结构的起点，第一根入口立柱5与上述起点的间距为780mm，相邻入口立柱5之间的间距为1580mm。

标准区段2采用圆弧H型钢梁（500*300*（250）*12*20）按2m间距设置，伸缩缝位置采用圆弧H型钢梁（500*340*（250）*12*20、500*540*（250）*12*20）按照2043mm、1624mm、1812m或1580mm间距布置。

全封闭声屏障的主体结构设计如下：依据列车气动力，参照隧道内附属设施加压强度建议值，350km/h取负峰值压强-8.9kpa，正峰值压强5.9kpa，屋面恒载0.8kn/㎡，屋面荷载0.5kn/㎡，基本雪压0.3kn/㎡，基本分压0.4kn/㎡，建筑抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度至0.1g；结构采用截面500*300*250*12*20圆弧形H型钢截面材质为Q345D，附属构件系杆（φ89*5）、柱间支撑（L90*6）为Q345B材质，柱脚采用8.8S级U型预埋螺栓，柱脚采用靴型加劲肋复合结构。

根据封闭声屏障结构形式，圆形钢梁、系杆、支撑、屋面金属板等构件的加工全部在工厂内完成，圆形钢梁采用焊接H型钢，分为上下翼缘及腹板，翼缘板及腹板采用焊接连接，加工先利用数控火焰切割机完成翼缘及腹板的下料加工，再利用卷板机将翼缘板按照设计弧度进行弯制，最后气保焊完成翼缘板及腹板的焊接，形成节段H型钢。

钢梁节段利用25T汽车吊吊装至拼装胎架上，通过仿形码板进行限位，尺寸复核后进行节段固定。钢梁节段对接焊缝采用CO2气保焊焊接，先采用对称焊缝局部进行固定，固定完成后先进行腹板焊接，在进行翼缘板焊接，最后进行腹板与外翼缘板焊接，焊接完成后进行线性尺寸检查，利用火焰进行变形矫正，通过锤击法进行消应，钢梁节段焊接完成后，进行焊缝无损检验及外观检验，检验合格后倒运至吊装点梁下进行面漆涂装。

吊装开始先用汽车吊将钢梁在胎架上吊起，再帮扎好钢丝绳，竖直缓慢起吊，圆形钢梁全部吊起后，缓慢转臂至基础上方，调整钢立柱底板与地脚螺栓的高度差，当柱脚距地脚螺栓约30-40cm时扶正，应停机稳定，对准螺栓孔和十字线后，缓慢下落，下落中应避免磕碰地脚螺栓丝扣，当柱脚与基础接触后应停止下落，检查钢柱四边中心线与基础十字轴线对准情况和柱脚下的螺母，如有不符应立即调整，调整时三人操作，一人移动钢梁、一人协助稳固，另一人进行检测，再下落钢梁，落实后，拧紧地脚螺栓的螺母，缓慢落钩就位，拧紧螺栓，临时固定即可脱钩，当由于螺杆长度影响，螺帽无法调整时，在基础上设置垫板进行垫平，即在钢梁底部四角设置垫板，由测量人员跟踪抄平，使钢梁直接安装就位，每组垫板不多于4块，垫板与柱底面的接触应平整、紧密，主体结构安装完成后进行系杆及柱间支撑安装，采用曲臂台车进行安装。

弧形金属声屏障单元板从加工厂运至现场后，通过汽车吊吊装至桥面4，再通过手动平板车分散质安装位置，单元板采用曲臂式台车及仿形支架进行安装，标准板单元从活动挡板位置进行安装，异性安装位置按预先布置位置进行安装，所有单元板插入H型钢深度不小于50mm。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种用于高速铁路降噪声工程的全封闭式声屏障结构，其特征在于，所述结构包括出一入洞口地段、若干标准区段和若干伸缩缝区段，所述出入洞口地段和第一根标准区段前后依次连接，所述标准区段和伸缩缝区段一一间隔设置，相邻两标准区段之间设有一伸缩缝区段，所述出入洞口地段包括若干入口立柱，所述入口立柱两两对称设置在桥面的左右两侧，任意一侧入口立柱的形状为同一圆拱同侧的不同长度的一段圆弧，所述入口立柱的长度由前至后逐渐增加；

所有入口立柱的顶端与同一入口钢梁的下端固定连接，所述入口钢梁由下至上向后倾斜设置，所述入口钢梁的截面呈圆拱形；

所述标准区段包括标准钢梁，所述标准钢梁沿竖直方向设置，所述标准钢梁由前至后等间距设置，所述标准钢梁呈圆拱形，所述标准钢梁形状所对应的圆拱与入口立柱形状所对应的圆拱相同，

所述标准钢梁的两端跨接桥面的左右两侧，相邻两标准钢梁之间设有一对标准叉状斜梁，所述标准叉状斜梁位于标准钢梁上部的左右两侧，同一标准区段的第二根标准钢梁和第三根标准钢梁之间、第三根标准钢梁和第四根个标准钢梁之间均设有若干中间叉状斜梁，同一标准区段倒数第二根标准钢梁和倒数第三根标准钢梁之间、倒数第三根标准钢梁和倒数第四根标准钢梁之间均设有若干中间叉状斜梁，所述中间叉状斜梁与标准叉状斜梁沿着标准钢梁的圆拱结构紧密排布，所述中间叉状斜梁与标准叉状斜梁覆盖整根标准钢梁；

所述伸缩缝区段包括第一伸缩缝钢梁和第二伸缩缝钢梁，所述第一伸缩缝钢梁和第二伸缩缝钢梁的两端跨接桥面的左右两侧，所述第一伸缩缝钢梁、第二伸缩缝钢梁与标准钢梁的尺寸、形状相同，所述第一伸缩缝钢梁与前一标准区段最末的标准钢梁之间设有一对伸缩缝叉状斜梁，所述第二伸缩缝钢梁与后一标准区段的第一根标准钢梁之间设有一对伸缩缝叉状斜梁。

2.根据权利要求1所述的声屏障结构，其特征在于，所述入口立柱的总数目为12根。

3.根据权利要求2所述的声屏障结构，其特征在于，所述入口钢梁的倾斜角为45°。

4.根据权利要求1所述的声屏障结构，其特征在于，一个所述标准区段包括10~15根标准钢梁。