CN112342947B - 一种填充改性竹骨料的插板式声屏障 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，包括声屏障本体与一种改性竹骨料颗粒组合填充物，所述的声屏障本体包括若干降噪箱与H型钢立柱，所述的降噪箱朝向声源面开设百叶孔，降噪箱顶端设置弧形阻尼板，降噪箱内部设置有改性竹骨料颗粒组合填充物，所述的改性竹骨料颗粒组合填充物由无纺布、离心玻璃棉、填充改性竹骨料颗粒的塑料编织袋叠加而成。本发明采用轻质、绿色可降解的改性竹骨料颗粒，巧妙地将其与离心玻璃棉吸声材料组合，有效提高降噪箱的吸声性能，可吸声降噪15分贝以上，可广泛用于铁路、公路两侧、赛车场周边、建筑施工场地外围等需吸声降噪场所。
Description
技术领域
本发明涉及一种声屏障，具体涉及一种填充改性竹骨料的插板式声屏障。
背景技术
随着社会经济的不断发展，工业生产、交通运输、城市建设以及人口密度增加，人们的物质生活水平不断提高，但随之带来的环境噪声污染(如高铁、环城高架汽车噪声)日益严重，已成为污染人类社会环境的三大公害之一。
为了缓解噪声污染，一方面通过控制污染源，降低声源噪声，另一方面，也可以在噪声的传播路径上设置声屏障，通过吸声、隔声、阻尼减振等方式降低噪声，减少噪声带来的危害。
目前，常见的声屏障有混凝土声屏障、金属声屏障等。混凝土声屏障由于存在过于笨重，对承重基础要求高，施工安装难度较大、建造周期较长等缺点，逐渐被金属声屏障所取代。金属声屏障通常由隔声屏体与内部填充的吸声材料组成，常规的吸声材料包括离心玻璃棉、岩棉、泡沫、植物纤维等。目前，市场上用的金属声屏障采用的填充材料以离心玻璃棉吸声材料为主，虽然具有质轻、安装简便等优点，但是环保性能较差，且离心玻璃棉纤维易散落。
本发明针对现有的金属声屏障内部填充的吸声材料存在的缺陷，采用经过改性处理的竹骨料颗粒，并将其与离心玻璃棉组合，填充到声屏障中，在具备原有优点的同时，可有效提高声屏障的吸声性能，且由于改性竹骨料本身无毒无害，绿色环保，可广泛应用于金属声屏障内。
发明内容
本发明要解决的技术问题是对现有技术方案进行完善和改进，提供了一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，在保证原有技术方案优点的同时，提高吸声降噪效果的目的。为此，本发明采取以下技术方案：
一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，包括声屏障本体与一种改性竹骨料颗粒组合填充物。
所述的声屏障本体包括若干叠置的降噪箱与H型钢立柱，所述的降噪箱的左右两端分别插入两根H型钢立柱内，并与H型钢立柱固定。
所述的H型钢立柱通过膨胀螺栓固定在底部基础或水泥墙体上，其规格型号根据工程所在地的土承压情况和风荷载大小等因素综合确定。
所述的降噪箱采用1mm厚的镀锌板制作而成。其朝向声源的面板上开设百叶孔，既防雨水又防异物进入装置，同时还有阻尼声音的作用。
进一步的，各降噪箱相邻处采用EPDM密封条进行密封，所述的EPDM密封条具有优良的耐老化性能。上下相邻的降噪箱对接时，采用EPDM密封条柔性压缩，达到密封作用的同时，可有效隔绝或降低上部(或下部)降噪箱的振动引起下部(或上部)降噪箱的振动，从而达到降噪的目的。
进一步的，位于最上方的降噪箱顶端设置弧形阻尼板，所述的弧形阻尼板由2～3mm厚的镀锌板制作而成，垂直于降噪箱的声源面向外设置，这种设置方式能更好的消耗声能，提高降噪效果。
更进一步的，所述的弧形阻尼板外沿与降噪箱之间的距离为降噪箱厚度的1～2倍。当噪声传播至降噪箱表面时，一部分声能被反射，一部分声能进入降噪箱内部，被降噪箱内部填充的吸声材料吸收，还有一部分声能会从降噪箱顶端绕过降噪箱，继续向前传播。当这一部分声能遇到降噪箱顶端设置的弧形阻尼板时，会继续在弧形阻尼板与降噪箱之间迂回消耗，经测试，可有效降噪3～5dB。
进一步的，所述的弧形阻尼板与降噪箱的连接方式为铆钉连接。
所述的降噪箱内部设置有改性竹骨料颗粒组合填充物。所述的改性竹骨料颗粒是指竹颗粒水煮后经海藻酸钠溶液与氯化钙溶液处理过的。处理是指浸泡或搅拌。且经处理后的竹骨料颗粒大小为：长10～20mm，宽2～10mm，厚1～5mm。
所述的改性竹骨料颗粒组合填充物包括四层：两个外侧层为离心玻璃棉，其中一外侧层表面(朝向声源侧)铺设一层无纺布，夹在两个外侧层之间的中间层为塑料编织袋；所述的塑料编织袋内部填充改性竹骨料颗粒。
进一步的，所述的外侧层与中间层的厚度比为(0.15～0.25):(0.5～0.7)。经简易驻波管法吸音测试，采用该比例得到的降噪箱吸声效果最优，且这样包覆得到的改性竹骨料颗粒组合填充物不仅整体美观性高，而且在降噪箱内部填充改性竹骨料颗粒时利用离心玻璃棉和塑料编织袋的包覆，防止雨水、空气进入对竹骨料吸声性能、耐久性能造成影响。同时，为防止离心玻璃棉纤维通过百叶孔吹散，特设置一层无纺布覆盖在朝向声源侧的离心玻璃棉表面。采用本发明的四层组合式填充物可以充分发挥改性竹骨料与离心玻璃棉吸声材料的优势，极大提高降噪箱的吸声性能以及使用寿命。
经检测，设置有改性竹骨料颗粒组合填充物的插板式声屏障相对比于仅填充离心玻璃棉吸声材料的插板式声屏障，具有更优的吸声降噪效果。
进一步的，所述的一种改性竹骨料颗粒组合填充物，其制作工艺流程如下：
首先，在塑料编织袋缝制，形成由缝纫线分隔的条块状结构，再向各条块状结构中填充改性竹骨料颗粒，称重待封；然后，待改性竹骨料颗粒铺设均匀后，将塑料编织袋封口，这样可以有效解决竹颗粒容易堆积或聚集于一处影响吸声效果的问题；其次，依次按照离心玻璃棉、填充改性竹骨料颗粒的塑料编织袋、离心玻璃棉、无纺布的顺序叠加排列；最后，用尼龙扎带穿插绑扎上述四层材料，得到改性竹骨料颗粒组合填充物。
所述的降噪箱内部设置有若干瓦楞钉。所述的瓦楞钉呈错列排布。所述的降噪箱内部上部瓦楞钉数量大于下部，使得改性竹骨料颗粒组合填充物固定在降噪箱内部，防止组合填充物由于重力作用往箱体下部沉聚。
与现有的技术方案相比，本发明的有益效果是：
本发明由于采用轻质、绿色可降解的改性竹骨料颗粒，作为填充物，便于运输和现场安装。需要说明的是，改性竹骨料颗粒具有廉价易得、制备过程简单、无毒无害，绿色环保，耐腐蚀性能优良等优点，符合国家产业政策，发展潜力大，竞争力强。
本发明巧妙地运用改性竹骨料颗粒，将其与离心玻璃棉吸声材料组合，可有效提高降噪箱的吸声性能，经检测，可吸声降噪15分贝以上。将改性竹骨料颗粒组合填充物运用到降噪箱中，这种优化组合，使降噪性能得到很大提高，可广泛用于铁路、公路两侧、赛车场周边、建筑施工场地外围等需吸声降噪场所。
附图说明
图1是本发明插板式声屏障的三维示意图。
图2是降噪箱侧面剖视图。
图3是填充改性竹骨料颗粒的塑料编织袋示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明的一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，包括声屏障本体与一种改性竹骨料颗粒组合填充物。
所述的声屏障本体包括三块降噪箱1与两根H型钢立柱2，所述的降噪箱1通过吊装形式插入左右两根H型钢立柱2之间，所述的H型钢立柱2通过膨胀螺栓固定在底部基础或水泥墙体上，其规格型号根据工程所在地的土承压情况和风荷载大小等因素综合确定。所述的H型钢立柱2钻有螺纹孔3，采用热镀锌螺栓将降噪箱锁定。
所述的降噪箱1采用1mm厚的镀锌板制作而成。其朝向声源的面板上开设百叶孔4，既防雨水又防异物进入装置，同时还有阻尼声音的作用。
所述的各降噪箱1相邻处通过EPDM密封条5进行密封，所述的EPDM密封条5具有优良的耐老化性能。上下相邻的降噪箱1对接时，采用EPDM密封条5柔性压缩，达到密封作用的同时，可有效隔绝或降低上部(或下部)降噪箱1的振动引起下部(或上部)降噪箱1的振动，从而达到降噪的目的。
最上方的降噪箱1顶端通过铆钉连接设置有弧形阻尼板6，所述的弧形阻尼板6由2mm厚的镀锌板制作而成。所述的弧形阻尼板6外沿与降噪箱1之间的距离为降噪箱1厚度的1.5倍。这样设置可以使得：当噪声传播至降噪箱1表面时，一部分声能被反射，一部分声能进入降噪箱1内部，被降噪箱1内部填充的吸声材料吸收，还有一部分声能会从降噪箱1顶端绕过降噪箱1，继续向前传播，当这一部分声能遇到降噪箱1顶端设置的弧形阻尼板6时，会继续在弧形阻尼板6与降噪箱1之间迂回消耗，经现场测试，平均可有效降噪4.2dB左右。
所述的降噪箱1内部填充一种改性竹骨料颗粒组合填充物。所述的改性竹骨料颗粒8是指将切碎的毛竹煮沸处理后，进行水洗、海藻酸钠溶液浸泡、氯化钙溶液浸泡，最后进行烘干处理得到的竹骨料。所述的改性竹骨料颗粒8吸声材料防虫耐腐，相比于其他吸声材料，绿色可降解、吸声效果更佳。
所述的一种改性竹骨料颗粒组合填充物包括四层：两个外侧层为离心玻璃棉7，其中一外侧层表面铺设一层白色无纺布9(朝向声源侧)，夹在两个外侧层之间的中间层为塑料编织袋10；所述的塑料编织袋10内部填充改性竹骨料颗粒8。
所述的外侧层与中间层的厚度比为0.191:0.618。经简易驻波管法吸音测试，测试数据证明：改性竹骨料颗粒吸声材料的吸声性能优于离心玻璃棉。
将设置有改性竹骨料颗粒组合填充物的插板式声屏障A与仅填充有离心玻璃棉吸声材料的插板式声屏障B安装在建筑施工场地外围，建筑施工场地外围白天噪音为71分贝左右。据测试，噪音分别降至56分贝左右和60分贝左右。由此可知，设置有改性竹骨料颗粒组合填充物的插板式声屏障A相对比于仅填充离心玻璃棉吸声材料的插板式声屏障B，具有更优的吸声降噪效果。
一种改性竹骨料颗粒组合填充物，其制作工艺流程如下：
首先，在塑料编织袋10缝制，形成由缝纫线分隔的条块状结构，再向各条块状结构中填充改性竹骨料颗粒8，称重待封；然后，待改性竹骨料颗粒8铺设均匀后，将塑料编织袋10封口，如图3所示，可以形成类似羽绒服的条状结构；其次，依次按照离心玻璃棉7、填充改性竹骨料颗粒8的塑料编织袋10、离心玻璃棉7、白色无纺布9的顺序叠加排列；最后，用尼龙扎带穿插绑扎上述四层材料，得到改性竹骨料颗粒组合填充物。
所述的降噪箱1内部点焊瓦楞钉11。所述的瓦楞钉11呈错列排布。所述的降噪箱1内部上部瓦楞钉11数量大于下部，使得改性竹骨料颗粒组合填充物固定在降噪箱1内部。
以上技术方案是优选实施方式，并非对本发明技术方案的限制，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，作出的变形应视为属于本发明保护范围。
Claims (8)
1.一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，其特征在于：包括声屏障本体与一种改性竹骨料颗粒组合填充物，所述的声屏障本体包括若干叠置的降噪箱与H型钢立柱，所述的降噪箱的左右两端分别插入两根H型钢立柱内，并与H型钢立柱固定，各降噪箱相邻处采用EPDM密封条进行密封，所述的降噪箱朝向声源面开设百叶孔，位于最上方的降噪箱顶端设置弧形阻尼板，降噪箱内部设置有改性竹骨料颗粒组合填充物，所述的改性竹骨料颗粒组合填充物由无纺布、离心玻璃棉、填充改性竹骨料颗粒的塑料编织袋叠加而成；所述的一种改性竹骨料颗粒组合填充物包括四层：两个外侧层为离心玻璃棉，其中一外侧层表面铺设一层无纺布，夹于两个外侧层之间的中间层为塑料编织袋；所述的塑料编织袋内部填充改性竹骨料颗粒，无纺布一侧朝向声源。
2.根据权利要求1所述的一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，其特征在于：所述的外侧层与中间层的厚度比为(0.15～0.25):(0.5～0.7)。
3.根据权利要求1所述的一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，其特征在于：所述的改性竹骨料颗粒是指：竹颗粒水煮后经海藻酸钠溶液与氯化钙溶液处理过的。
4.根据权利要求1所述的一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，其特征在于：所述的改性竹骨料颗粒大小为：长10～20mm，宽2～10mm，厚1～5mm。
5.根据权利要求1所述的一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，其特征在于：所述的弧形阻尼板为2～3mm厚镀锌板，垂直于降噪箱的声源面向外设置。
6.根据权利要求1所述的一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，其特征在于：所述的弧形阻尼板外沿与降噪箱之间的距离为降噪箱厚度的1～2倍。
7.根据权利要求1所述的一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，其特征在于：所述的改性竹骨料颗粒组合填充物的制作工艺流程为：
(1)将塑料编织袋缝制，形成由缝纫线分隔的条块状结构，再向各条块状结构中填充改性竹骨料颗粒，称重待封；
(2)将各条块状结构中改性竹骨料颗粒铺设均匀后，将塑料编织袋封口；
(3)依次按照离心玻璃棉、经(2)处理的编织袋结构、离心玻璃棉、无纺布的顺序叠加排列；
(4)用尼龙扎带穿插绑扎上述四层材料形成一体。
8.根据权利要求1所述的一种填充改性竹骨料的插板式声屏障，其特征在于：在所述降噪箱内设置有若干瓦楞钉，以固定改性竹骨料颗粒组合填充物，所述的瓦楞钉呈错列排布，且降噪箱内部上部瓦楞钉数量大于下部。
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