CN113338181B - 一种免维护声屏障 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免维护声屏障，旨在解决现在的声屏障维护成本与吸隔声性能难以平衡的不足。该发明包括隔声层和吸声层，吸声层喷涂在隔声层上，所述隔声层呈板状，隔声层的外缘沿竖向方向伸出有加强框。本声屏障能在具有较好的吸隔声性能的前提下具有良好的耐候性，对环境友好，不需要额外维护。

Description

一种免维护声屏障

技术领域

本发明涉及于吸声屏障技术领域，更具体地说，它涉及一种免维护声屏障。

背景技术

隔声屏障是一个隔声设施，它为了遮挡声源和接收者之间直达声，在声源和接收者之间插入一个设施，使声波传播有一个显著的附加衰减，从而减弱接收者所在的一定区域内的噪声影响。隔声屏障主要用于室外，随着公路交通噪声污染日益严重，有些国家大量采用各种形式的屏障来降低交通噪声。其中，这种衰减主要包括吸声和隔声：吸声对应的参数影响的是车道中的声学环境，吸声性能越好，从车道中反射回车道的振动越少，也就越安静；隔声主要影响的是车道以外的外部环境，隔声即高架中行驶的车辆带来的噪音穿过屏障到达外部的衰减的能力。

现今市场上隔声屏障品种大致有以下几种：1、金属声屏障（穿孔金属板内填吸音玻璃棉）；2、非金属隔声屏障（水泥板与珍珠岩板组合板）；3、穿孔水泥板声屏障（外层带孔水泥板内填吸音棉）；4、无机声屏障；5、珍珠岩吸声砖声屏障；6、混泥土墙体。

上述几种声屏障各有优缺点：1、金属隔声屏障易损坏变形，维护成本较高，使用寿命不长，隔声效果差，内填充的离心玻璃棉产品不易降解，对环境造成长期污染。2、非金属隔声屏障易损坏脱落，维修成本高；3、穿孔水泥板内部填充吸音玻璃棉的声屏障，吸声系数高，但虽然吸音玻璃棉外包防水膜，亦存在寿命短，玻璃棉是用树脂作为粘结剂，树脂易老化，但玻璃棉不易降解，对环境造成长久污染等缺点，与环境协调性差；4、无机声屏障由各种材料合成，环境协调性差，维修成本高，吸声系数一般；5、珍珠岩吸声砖隔声屏障吸隔声效果优越，耐候性好，维护成本低，但施工难度大，造型单一，与环境协调性略差；6、混凝土墙体隔声性能好，无吸声效果。

综上所述，亟需一种免维护声屏障，在具有极佳耐候性的同时，具有较好的吸声和隔声性能。

中国专利公告号CN110397343B，名称为一种具有自洁功能的复合移动型声屏障板及其组件，该申请案公开了一种具有自洁功能的复合移动型声屏障板及其组件，属于吸声屏障技术领域。主要包括安装主体、主声屏障板、安装固定板、辅声屏障板、隔音板、绕设缓冲板、移动组件、清洗组件；通过辅声屏障板来满足不同范围大小的各个围挡区域的声屏障需求，且相邻的两个子辅声屏障板之间可相互折叠。它具有声屏障维护成本与吸隔声性能难以平衡的不足。

发明内容

本发明克服了现在的声屏障维护成本与吸隔声性能难以平衡的不足，提供了一种免维护声屏障，它能在具有较好的吸隔声性能的前提下具有良好的耐候性，对环境友好，不需要额外维护。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种免维护声屏障，包括隔声层和吸声层，吸声层喷涂在隔声层上，所述隔声层呈板状，隔声层的外缘沿竖向方向伸出有加强框。

本装置的隔声层隔绝声音穿透屏障到达外部，吸声层采用喷涂的方式布置在隔声层上，会形成许多空泡腔，这些空泡腔会吸收相当的振动，利用声音进入空隙后产生摩擦变成热能而消耗能量。加强框可以起到包括吸声层的作用，防止外力敲击在吸声层的裸露的侧壁将结构疏松的吸声层剥离。

作为优选，隔声层为混凝土板。所述结构具有良好的隔声效果。

作为优选，吸声层为喷涂在隔声层上的吸声砂浆。所述结构中具有若干空隙，振动的机械能会通过这些空隙转变为热量。

作为优选，吸声层还包括有结构网，所述结构网嵌装在吸声层中。所述可以用于增强吸声层的整体强度，避免在长期外部的空气振动作用和风侵水蚀作用下逐步脱落造成吸声层失效。

作为优选，所述声屏障上设有反射面，所述反射面形成有焦点，所述焦点的汇集位置处于车道上。所述反射面为内凹的曲面，隔声层通过注塑形成的时候就具有对应的曲面，在其上喷涂等厚的吸声砂浆后也会形成对应的反射面。对应的焦点位置为噪音最大位置，所述结构可以减少焦点位置以外的噪音，通过限定焦点与音源位置的差距还可以起到引导驾驶者维持车距的目的。

作为优选，所述隔声层将音源产生的声音反射至提醒位置，提醒位置设置于音源对应的车道上，提醒位置处于音源之后，所述提醒位置与音源之间的距离小于安全车距。

值得一提的是，所述更“后”指的是在这条车道的行程方向上更靠近出发地的位置。所述结构可以用于控制相邻车道之间的间距。由于前方的车辆在某一时刻发出的噪音经过声屏障的反射后汇聚于前方车辆后面的提醒区域，当后方的车辆在这一时刻也处于提醒区域中时，收到的噪音会比正常时间收到的更大。当后方的车辆的车距过近就会进入到这个提醒位置中，后方的驾驶员也会主动的拉开车距。利用声音去提醒后方的驾驶者，提醒方式柔和也不会干扰到驾驶员的正常行驶，避免提醒带来新的安全风险。

作为优选，隔声层呈矩形，隔声层设有长度方向和宽度方向，隔声层宽度方向对应的加强框与吸声层平齐，隔声层长度方向对应的加强框的厚度较宽度方向的加强框更厚。隔声层竖向布置，隔声层长度方向两端的加强框分别处于顶部和底部，这两个位置是最容易受到机械撞击的，相邻的声屏障沿其宽度方向首尾相接。所述结构可以起到良好的保护作用，避免吸声层受到伤害。

作为优选，所述免维护声屏障插装在工字钢内面向车道方向。

作为优选，吸声砂浆包括作为粘合剂的水泥、膨胀蛭石以及熟石灰，所述膨胀蛭石由生蛭石片在1000摄氏度下维持2至2.5小时生成。膨胀蛭石在高温下膨胀数倍至数十倍，在此过程中产生大量空隙，通过空隙可以有效吸收机械振动，起到良好的吸音效果。

作为优选，混凝土板包括硫铝酸水泥、水洗砂以及增强纤维，混凝土板经浇筑成形。所述结构通过钢模浇筑成形，通过钢模的形状控制可以形成需要的造型，并在表面产生装饰效果，不仅具有耐候性好、隔声效果优越，而且可以做成各种造型及各种色彩，将功能性及装饰性完美的融为一体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本声屏障能在具有较好的吸隔声性能的前提下具有良好的耐候性，对环境友好，不需要额外维护；（2）本装置还可以起到提醒驾驶者维持安全车距的作用，提醒方式柔和，不会影响到驾驶者的正常行驶。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的图1中A-A的剖面图；

图3是本发明的音源、反射面以及提醒位置的示意图；

图中：

隔声层1、吸声层2、加强框3、反射面4、提醒位置5、音源6、结构网7。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，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。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

实施例：

一种免维护声屏障，如图1和2所示，包括隔声层1和吸声层2，吸声层2喷涂在隔声层1上，所述隔声层1呈板状，隔声层1的外缘沿竖向方向伸出有加强框3。隔声层1呈矩形，隔声层1设有长度方向和宽度方向，隔声层1宽度方向对应的加强框3与吸声层2平齐，隔声层1长度方向对应的加强框3的厚度较宽度方向的加强框3更厚。隔声层1竖向布置，隔声层1长度方向两端的加强框3分别处于顶部和底部，这两个位置是最容易受到机械撞击的，相邻的声屏障沿其宽度方向首尾相接。所述结构可以起到良好的保护作用，避免吸声层2受到伤害。所述免维护声屏障插装在工字钢内面向车道方向。吸声层2还包括有结构网7，所述结构网7嵌装在吸声层2中。所述可以用于增强吸声层2的整体强度，避免在长期外部的空气振动作用和风侵水蚀作用下逐步脱落造成吸声层2失效。

隔声层1为混凝土板。所述结构具有良好的隔声效果。混凝土板包括硫铝酸水泥、水洗砂以及增强纤维，混凝土板经浇筑成形。所述结构通过钢模浇筑成形，通过钢模的形状控制可以形成需要的造型，并在表面产生装饰效果，不仅具有耐候性好、隔声效果优越，而且可以做成各种造型及各种色彩，将功能性及装饰性完美的融为一体。

吸声层2为喷涂在隔声层1上的吸声砂浆。所述结构中具有若干空隙，振动的机械能会通过这些空隙转变为热量。吸声砂浆包括作为粘合剂的水泥、膨胀蛭石以及熟石灰，所述膨胀蛭石由生蛭石片在1000摄氏度下维持2至2.5小时生成。膨胀蛭石在高温下膨胀数倍至数十倍，在此过程中产生大量空隙，通过空隙可以有效吸收机械振动，起到良好的吸音效果。

本装置的隔声层1隔绝声音穿透屏障到达外部，吸声层2采用喷涂的方式布置在隔声层1上，会形成许多空泡腔，这些空泡腔会吸收相当的振动，利用声音进入空隙后产生摩擦变成热能而消耗能量。加强框3可以起到包括吸声层2的作用，防止外力敲击在吸声层2的裸露的侧壁将结构疏松的吸声层2剥离。

如图3所示，所述声屏障上设有反射面4，所述反射面4形成有焦点，所述焦点的汇集位置处于车道上。所述反射面4为内凹的曲面，隔声层1通过注塑形成的时候就具有对应的曲面，在其上喷涂等厚的吸声砂浆后也会形成对应的反射面4。对应的焦点位置为噪音最大位置，所述结构可以减少焦点位置以外的噪音，通过限定焦点与音源6位置的差距还可以起到引导驾驶者维持车距的目的。所述隔声层1将音源6产生的声音反射至提醒位置5，提醒位置5设置于音源6对应的车道上，提醒位置5处于音源6之后，所述提醒位置5与音源6之间的距离小于安全车距。车辆在行驶过程中，会在其后方的提醒位置5产生一个与汽车行驶速度相同的移动的噪音区域。因此，该结构与车辆的行驶速度不相关，只与前后车辆的距离相关。由公知常识可知速度越快的车辆产生的噪音越大，当道路处于拥堵状态时，车辆的速度较慢，产生的噪音量也较小，经过 吸音层 的衰减，在提醒位置5产生的噪音已可忽略。对于不同道路的声屏障，提醒位置5与音源6位置的距离也不同，举例来说，高速道路在靠近快车道一侧的声屏障的提醒位置5与音源6位置的距离约为80米，限速在80公里每小时的高架道路的声屏障的提醒位置5与音源6位置的距离约为60米。

值得一提的是，所述更“后”指的是在这条车道的行程方向上更靠近出发地的位置。所述结构可以用于控制相邻车道之间的间距。由于前方的车辆在某一时刻发出的噪音经过声屏障的反射后汇聚于前方车辆后面的提醒区域，当后方的车辆在这一时刻也处于提醒区域中时，收到的噪音会比正常时间收到的更大。当后方的车辆的车距过近就会进入到这个提醒位置5中，后方的驾驶员也会主动的拉开车距。利用声音去提醒后方的驾驶者，提醒方式柔和也不会干扰到驾驶员的正常行驶，避免提醒带来新的安全风险。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种免维护声屏障，其特征是，包括隔声层和吸声层，吸声层喷涂在隔声层上，所述隔声层呈板状，隔声层的外缘沿竖向方向伸出有加强框；所述声屏障上设有反射面，所述反射面形成有焦点，所述焦点的汇集位置处于车道上；所述隔声层将音源产生的声音反射至提醒位置，提醒位置设置于音源对应的车道上，提醒位置处于音源之后，所述提醒位置与音源之间的距离小于安全车距。

2.根据权利要求1所述的一种免维护声屏障，其特征是，隔声层为混凝土板。

3.根据权利要求1所述的一种免维护声屏障，其特征是，吸声层为喷涂在隔声层上的吸声砂浆。

4.根据权利要求1所述的一种免维护声屏障，其特征是，隔声层呈矩形，隔声层设有长度方向和宽度方向，隔声层宽度方向对应的加强框与吸声层平齐，隔声层长度方向对应的加强框的厚度较宽度方向的加强框更厚。

5.根据权利要求4所述的一种免维护声屏障，其特征是，所述免维护声屏障插装在工字钢内面向车道方向。

6.根据权利要求3所述的一种免维护声屏障，其特征是，吸声砂浆包括作为粘合剂的水泥、膨胀蛭石以及熟石灰，所述膨胀蛭石由生蛭石片在1000摄氏度下维持2至2.5小时生成。

7.根据权利要求2所述的一种免维护声屏障，其特征是，混凝土板包括硫铝酸水泥、水洗砂以及增强纤维，混凝土板经浇筑成形。

Images