CN111591308A - 城市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种城市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门，属于地铁车站站台屏蔽门技术领域，包括根据所述屏蔽门的类型、材料及尺寸，结合需要降噪的主频频段，在屏蔽门表面设置凹陷结构。本发明通过减少屏蔽门的振动降低了由振动引起的屏蔽门辐射噪声并增加了屏蔽门的稳定性和牢固性；避免或减少产生共振，进而减弱屏蔽门的振动；减少了对地铁站内产生的辐射噪声，站台层的声环境状况得到改善，屏蔽门振动的减弱也减少了其与站台层地面连接处的相互作用力，提高了屏蔽门自身的牢固性与稳定性；周期性的凹陷结构具有弹性波带隙，减弱了弹性波的自由传播。
Description
技术领域
本发明涉及地铁车站站台屏蔽门技术领域，具体涉及一种市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门。
背景技术
屏蔽门系统是上世纪八十年代出现并应用于地铁车站上的一项智能控制系统，设置于车站站台边缘，用来将车站站台和列车分开，降低了列车高速通过地下车站的时候在车站内引起的各种气动效应，保证了乘客安全。
控制地铁车站站台噪声对乘客及站台层工作人员的舒适、健康和安全至关重要。研究表明，噪声对人类神经系统造成的影响明显，比如头晕等。长时间暴露于高于允许限值的噪音水平中会导致工作人员工作质量下降，浪费时间影响工作效率，增大工作压力等问题。地铁站区的噪声可以采用多种措施进行综合控制，从而达到有效的噪声控制措施。随着屏蔽门的普及，需要基于屏蔽门结构提出降噪措施，可为站内噪声环境控制措施提供理论基础，并可为未来新建线路车站的设计提供指导。
发明内容
本发明的目的在于提供一种市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种城市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门，根据所述屏蔽门的类型、材料及尺寸，结合需要降噪的主频频段，在屏蔽门表面设置凹陷结构。
优选的，所述凹陷结构为环状凹陷结构。
优选的，所述凹陷结构为条状凹陷结构。
优选的，所述凹陷结构为横向条状凹陷结构。
优选的，所述凹陷结构为纵向条状凹陷结构。
本发明有益效果：通过减少屏蔽门的振动降低了由振动引起的屏蔽门辐射噪声并增加了屏蔽门的稳定性和牢固性；避免或减少产生共振，进而减弱屏蔽门的振动；减少了对地铁站内产生的辐射噪声，站台层的声环境状况得到改善，屏蔽门振动的减弱也减少了其与站台层地面连接处的相互作用力，提高了屏蔽门自身的牢固性与稳定性；周期性的凹陷结构具有弹性波带隙，减弱了弹性波的自由传播。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中某地铁车站内列车制动时刻三分之一倍频程图。
图2为本发明实施例中屏蔽门阻隔噪声原理图；
图3为本发明实施例中带有横向条纹凹陷结构地铁车站屏蔽门实例图；
图4为本发明实施例中带有竖向条纹凹陷结构地铁车站屏蔽门实例图；
图5为本发明实施例中带有环状凹陷结构的地铁车站屏蔽门实例图。
其中：1-环状凹陷结构；2-横向条状凹陷结构；3-纵向条状凹陷结构。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本专利的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例
物体的频率与它的硬度、质量、外形尺寸有关，通过此方法设计后的屏蔽门，其固有频率发生改变。如图1至图5所示，本发明实施例提供一种在地铁车站内选定合适的屏蔽门类型、屏蔽门材料、屏蔽门尺寸，根据站内降噪的实际需求，在确定降噪的主频频段后，将屏蔽门表面设计成环状凹陷结构或是规律的条状凹陷结构，使得屏蔽门能够有效阻隔特定频段的频率，达到降噪效果。
屏蔽门的具体尺寸要根据每条线路采用的车辆类型来确定，利用现场噪声测试试验，通过对噪声数据进行频谱分析，确定需要阻隔的主要频段。确定制动噪声的主频后我们调整屏蔽门凹槽的尺寸，利用噪声主频以及屏蔽门凹陷结构处的半波长延迟，设计出屏蔽门表面凹陷结构的基本参数。由于两个凹凸表面的长度差值等于地铁车辆所发出的声波的波长的一半，使得两列声波在叠加时发生干涉时相互抵消而减弱声强，使声音减小，从而起到降噪的效果。
如图1所示，当地铁站内列车轮轨噪声和车辆设备噪声等传播到屏蔽门，通过设计屏蔽门的条纹或环状凹陷结构能够使原本峰峰相遇的声波转换为波峰波谷相遇，能够降低噪声的峰值，起到阻隔声音向站台层乘客候车区传播的效果。
在进行地铁车站站内减振降噪屏蔽门的设计的过程中，通过合理设计周期结构的几何参数，可以在预想的频率范围得到噪声禁带，进而有效抑制噪声的传播。以某市某地铁车站为例，该车站为全高全封闭屏蔽门，对该地铁站站内实际环境噪声进行全天测试，通过对车站噪声统计值进行分析，如图1示，分析自地铁车辆进站后的第26s至第33s噪声频谱曲线，发现列车制动时刻在高频4000Hz附近处啸叫噪声显著。通过制造同一种声波完美地复制噪声并延迟它半个周期，也就是让条纹凹陷处产生半个波长的波长延迟。波长λ＝v/f＝340/4000m＝0.085m，半个波长0.0425m，由此设计出合适尺寸的环状凹陷结构或是规律的条状凹陷结构。
在地铁车站中，车站噪声的主频段通过现场测试和后期的数据处理来获取，依照各个车站的不同降噪要求和目标确定想要阻隔的主要噪声频段。利用屏蔽门的凹凸结构制造同一种声波，完美地复制噪声并延迟它半个周期，使得在原噪声波峰处，反声波对应波谷住置，由此设计出减振降噪屏蔽门。
如图2～4所示，地铁车站站内减振降噪屏蔽门可设计成不同样式及参数。图3所示，为带有横向条状凹陷结构的屏蔽门；图4所示，为带有纵向条状凹陷结构的屏蔽门；图5所示，为带有环状条状凹陷结构的屏蔽门。不同车站中，噪声的主频频带及噪声的幅值不同，在确定车站降噪的噪声主频段后，利用屏蔽门结构与噪声反射波长的关系，可设计出不同形状、凹陷深度和宽度的屏蔽门结构，以降低站内的噪声。在较大的车站中，在屏蔽门不同位置处的噪声主频段可能不同，因此也可在站内不同位置处安装参数不同的减振降噪屏蔽门，来降低地铁车站站台层的噪声。
综上所述，本发明实施例所述减振降噪屏蔽门的设计，通过减少屏蔽门的振动降低了由振动引起的屏蔽门辐射噪声并增加了屏蔽门的稳定性和牢固性。通过改变屏蔽门的固有频率，屏蔽门的模态频率和模态振型发生改变，避免或减少产生共振，进而减弱屏蔽门的振动。由于屏蔽门的振动减弱，其对地铁站内产生的辐射噪声减少，站台层的声环境状况得到改善，屏蔽门振动的减弱也减少了其与站台层地面连接处的相互作用力，提高了屏蔽门自身的牢固性与稳定性。周期性的凹陷结构具有重要的物理特性即弹性波带隙，在带隙频率范围内弹性波无法自由传播，呈现明显的衰减特征。
本领域普通技术人员可以理解：本发明实施例中的装置中的部件可以按照实施例的描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种城市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门，其特征在于：根据所述屏蔽门的类型、材料及尺寸，结合需要降噪的主频频段，在屏蔽门表面设置凹陷结构。
2.根据权利要求1所述的城市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门，其特征在于：所述凹陷结构为环状凹陷结构(1)。
3.根据权利要求1所述的城市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门，其特征在于：所述凹陷结构为条状凹陷结构。
4.根据权利要求3所述的城市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门，其特征在于：所述凹陷结构为横向条状凹陷结构(2)。
5.根据权利要求3所述的城市轨道交通车站站台减振降噪屏蔽门，其特征在于：所述凹陷结构为纵向条状凹陷结构(3)。
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