CN113969522A - 一种轨道交通路基轨旁降噪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道交通路基的轨旁降噪系统，包括对称设置在轨道外侧的第1降噪装置和设置在两条轨道之间的第2降噪装置，第1降噪装置设置在轨道外侧与电缆槽之间，距离轨道中心线180～330cm；第1降噪装置由上段、中段以及埋入路基的下段组成，所述上段在竖直方向的截面呈弧形结构、阶梯型结构、矩形结构或折角形结构，所述中段和下段在竖直方向的截面为矩形；第2降噪装置与两侧轨道中心线的距离一致，由位于路基上的上部和埋入路基的下部组成且这两部分在竖直方向的截面均为矩形。该降噪系统距离声源较近，提高了降噪效果，弥补了车辆远端运行时降噪效果不足的弊端，其施工成本低、维修工作量极小，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通路基噪声控制领域，尤其涉及一种轨道交通路基轨旁降噪系统。
背景技术
轨道交通已经成为人们出行的常用交通方式之一。随着轨道交通建设日益增多和运行速度的提高，轨道交通通过时产生的噪声已影响沿线居民的生活、工作和学习。如何降低轨道交通车外噪声已经是国际普遍关注的问题。
轨道交通噪声源主要来自轮轨区域、受电弓区域、车间连接区域等。其中，轮轨区域噪声是最大噪声源，能量占比70％～90％。声屏障是轨道交通车外噪声控制所采用的传统技术措施，能够有效降低车外噪声。轨道交通路基路段采用的声屏障以直立式为主，通常位于路基电缆槽外侧，声屏障高度通常为3～5m，降噪效果约为4dB(A)～13dB(A)。
然而，传统直立式声屏障作为轨道交通路基段降噪措施，存在以下不足：(1)单侧2.3m高金属声屏障造价约为3000元/延米，对于噪声超标4dB(A)以内的区段，采用声屏障的性价比较低；(2)列车在远轨运行时，声屏障距离声源约9.5m，降噪效果较差；(3)对于超标10dB(A)以上的区段，声屏障高度至少需要4m以上，会导致乘客视线被遮挡；(4)轨道交通车外噪声控制领域没有针对4dB(A)以内降噪需求的措施。如果采用3m高金属声屏障，则造价过高，维护工作量大，当达到使用寿命(声屏障单元板设计使用寿命25年)时还需更换，维护成本较高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明根据轨道交通路基段噪声能量分布规律和线路特点，提供一种性价比高、远轨降噪效果好、视觉景观好、维修量小、使用寿命长的轨道交通路基轨旁降噪系统，用于降噪需求在4dB(A)以内的路基区段。
另外，采用路基轨旁降噪结构和声屏障的组合方式，在声屏障高度不变的前提下提高降噪效果，同时满足乘客视觉景观需求。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轨道交通路基的轨旁降噪系统，其沿轨道纵向延伸，所述轨旁降噪系统包括对称设置在轨道外侧的第1降噪装置和设置在两条轨道之间的第2降噪装置，所述第1降噪装置设置在轨道外侧与电缆槽之间，距离轨道中心线180～330cm，距离轮轨55～180cm；第1降噪装置由上段、中段以及埋入路基的下段组成，所述上段在竖直方向的截面呈弧形结构、阶梯型结构、矩形结构或折角形结构，所述中段和下段在竖直方向的截面为矩形；所述第2降噪装置与两侧轨道中心线的距离一致，由位于路基上的上部和埋入路基的下部组成，且这两部分在竖直方向的截面均为矩形。
所述弧形结构由内表面、顶面、外表面和底面依次连接围成，所述内表面、外表面的弯曲方向一致，均朝向列车一侧；所述底面位于所述中段上，二者宽度均为10～30cm；所述内表面与顶面连接处在铁路建筑限界外。优选的是，所述弧形结构与所述中段的总体高度为75～300cm，圆弧半径大于20cm；所述顶面宽度小于或等于底面的宽度。
所述阶梯形结构与所述中段一体形成，其顶面为阶梯形，由顶面靠内一侧下沉形成，包括由内侧向外侧依次连接的第一横直段、竖直段和第二横直段；所述第一和第二横直段的靠内侧一端均位于铁路建筑限界外。优选的是，所述阶梯形结构与所述中段的总体高度为75～300cm；所述第一横直段和第二横直段宽度均为5～15cm，二者总宽度为10～30cm。
所述矩形结构与所述中段一体形成，其宽度为10～30cm，二者的总体高度为75～300cm；矩形结构的内表面的上端在铁路建筑限界外。
所述折角形结构的内表面向外侧倾斜，外表面由竖直段和外侧倾斜段构成；所述竖直段与内表面通过上表面连接，所述中段的顶部内侧在铁路建筑限界外。
优选的是，第1降噪装置中段的高度为50～250cm，宽度为10～30cm，所述折角形结构的高度为25～100cm，所述折角形结构和中段的整体高度为75～300cm；所述折角形结构的内表面与内侧直立面夹角为90°～180°，外侧倾斜段(9d)与外侧直立面夹角为90°～180°。
优选的是，所述第1降噪装置的下段和第2降噪装置的下部埋入路基部分的高度≤地面部分高度，埋入路基部分的宽度≥地面部分的宽度。
所述路基轨旁降噪系统安装在有砟轨道外侧时，紧邻电缆槽内侧设置，距离轨道中心线320cm。
所述路基轨旁降噪系统所采用的吸声材料为超高强混凝土、陶粒混凝土和/或聚和砂。
本发明还提供一种高速铁路降噪系统，其由上述降噪结构与声屏障组合形成。
所述轨道交通路基轨旁降噪系统用于既有线路时，需在安装位置预埋地下部分结构，再用螺栓连接所述轨旁降噪系统地面部分，或预埋钢板并焊接；用于新建线路时，所述轨旁降噪系统与路基施工一体化浇筑。
需要说明的是，上述降噪系统适用于高速铁路、普速铁路、城市轨道交通和市域快轨。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的轨道交通路基轨旁降噪系统安装在轨道两侧，距离声源较近，能够产生声波扩散稀释效应，提高降噪效果。
2、本发明的轨道交通路基轨旁降噪系统安装在两条轨道中间，可有效弥补车辆在远端运行时降噪效果不足带来的影响，提高降噪效果。
3、本发明的轨道交通路基轨旁降噪系统安装位置离轮轨和车体下部较近，采用不同高度不同形式的轨旁降噪系统，能够降低环境噪声4dB(A)以内。根据降噪需要，可选用相应轨旁降噪结构，满足降噪需求4dB(A)以内所有区段。
4、采用路基轨旁降噪系统和3m金属声屏障组合，解决了因降噪效果要求而增加声屏障高度的难题，且具有较好的景观效果。
附图说明
图1-图5分别是本发明的轨道交通路基轨旁降噪系统五个实施例的结构示意图。
其中：
1.轨道；2.路基；3.铁路建筑限界；4.轮轨；5.列车下部；6a.圆弧形内表面；
6b.圆弧形外表面；6c.顶面；6d.底面；7a.第一横直段；7b.竖直段；
7c.第二横直段；8.矩形结构；9a.内表面；9b.上表面；9c.竖直段；
9d.倾斜段；10.电缆槽；A.下段 B.中段 C.下部 D.上部。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的轨道交通路基轨旁降噪系统进行详细说明。
实施例一
如图1所示，一种轨道交通路基轨旁降噪系统，其安装在无砟轨道上，沿轨道纵向延伸，用于降低车外噪声。
详细地说，所述降噪系统安装在轨道外侧，包括对称设置在轨道1外侧的第1降噪装置和设置在两条轨道1之间的第2降噪装置。所述第1降噪装置设置在轨道1外侧与电缆槽10之间，距离轨道中心200cm。第1降噪装置由上段、中段B以及埋入路基2的下段A组成。所述上段在竖直方向的截面呈弧形结构，所述中段B和下段A在竖直方向的截面均为矩形。所述第2降噪装置与两侧轨道1中心线的距离一致，由位于地上的上部D和埋入路基2的C组成，且这两部分在竖直方向的截面均为矩形。
上段的弧形结构由圆弧形内表面6a、圆弧形外表面6b和顶面6c、底面6d构成，所述圆弧形内外表面同高。中段B安装在路基2上，宽度为20cm。顶面6c宽度为7cm。内表面6a圆弧段的半径为332.1cm，外表面6b圆弧段的半径为305.5cm，内外表面的弯曲方向一致，均朝向车身一侧。所述弧形结构和中段B的整体高度为175cm，弧形结构的投影宽度19.8cm，内表面6a的上端紧贴铁路建筑限界3。
第2降噪装置安装在两条轨道中间，其上部D沿竖直方向的截面呈矩形，宽度为20cm，高度为175cm。
第1降噪装置的下段A和第2降噪装置的下部C在竖直方向的截面呈矩形，宽度均为30cm，高度均为175cm。
实施例二
如图2所示，一种轨道交通路基轨旁降噪系统，安装在有砟轨道上，其沿轨道纵向延伸，用于降低车外噪声。
详细地说，所述降噪系统安装在轨道外侧，紧靠电缆槽内侧，距离轨道中心310cm。第1降噪装置由上段、中段B以及埋入路基2的下段A组成。所述上段在竖直方向的截面呈弧形结构，所述中段B和下段A在竖直方向的截面均为矩形。所述第2降噪装置与两侧轨道1中心线的距离一致，由位于路基2上的上部D和埋入路基2的下部C组成，且这两部分在竖直方向的截面均为矩形。
所述弧形结构由圆弧形内表面6a、圆弧形外表面6b和顶面6c、底面6d构成，所述圆弧形内外表面同高。中段B安装在路基2上，宽度为20cm。顶面6c宽度为7cm。内表面6a圆弧段的半径为332.1cm，外表面6b圆弧段的半径为305.5cm。所述弧形结构和中段B的整体高度为175cm，弧形结构的投影宽度19.8cm，内表面6a的上端紧贴铁路建筑限界3。
第2降噪装置安装在两条轨道中间，其上部D沿竖直方向的截面呈矩形，宽度为20cm，高度为120cm。
第1降噪装置的下段A和第2降噪装置的下部C在竖直方向的截面均呈矩形，宽度均为30cm，高度均为120cm。
实施例三
如图3所示，一种轨道交通路基轨旁降噪系统，其安装在无砟轨道上，沿轨道纵向延伸，用于降低车外噪声。
详细地说，所述降噪系统安装在轨道外侧，包括对称设置在轨道1外侧的第1降噪装置和设置在两条轨道1之间的第2降噪装置。所述第1降噪装置设置在轨道1外侧与电缆槽10之间，距离轨道中心200cm。第1降噪装置由上段、中段B以及埋入路基2的下段A组成。所述上段在竖直方向的截面呈阶梯形结构，所述中段B和下段A在竖直方向的截面均为矩形。所述第2降噪装置与两侧轨道1中心线的距离一致，由位于路基2上的上部D和埋入路基2的下部C组成，且这两部分在竖直方向的截面均为矩形。
所述阶梯形结构，所述阶梯形结构与所述中段B一体形成，其顶面为阶梯形，由顶面靠内一侧下沉形成，包括由内侧向外侧依次连接的第一横直段7a、竖直段7b和第二横直段7c；所述第一和第二横直段的靠内侧一端均位于铁路建筑限界3外。所述第一横直段8a宽度为10cm，第二横直段8c宽度为10cm，竖直段8b高度为15cm；所述阶梯形结构与所述中段B的总体整体高度为140cm。两个横直段的内端紧贴铁路建筑限界3。
第2降噪装置安装在两条轨道中间，其上部D沿竖直方向的截面呈矩形，宽度为20cm，高度为175cm。
第1降噪装置的下段A和第2降噪装置的下部C在竖直方向的截面均呈矩形，宽度均为30cm，高度均为140cm。
实施例四
如图4所示，一种轨道交通路基轨旁降噪系统，其安装在无砟轨道上，沿轨道纵向延伸，用于降低车外噪声。
详细地说，所述降噪系统安装在轨道外侧，包括对称设置在轨道1外侧的第1降噪装置和设置在两条轨道1之间的第2降噪装置。所述第1降噪装置设置在轨道1外侧与电缆槽10之间，距离轨道中心200cm。第1降噪装置由上段、中段B以及埋入路基2的下段A组成。所述上段在竖直方向的截面呈矩形结构，所述中段B和下段A在竖直方向的截面均为矩形。所述第2降噪装置与两侧轨道1中心线的距离一致，由位于路基2上的上部D和埋入路基的下部C组成，且这两部分在竖直方向的截面均为矩形。
所述矩形结构8与所述中段B一体形成，其总高度为125cm，宽度为20cm，矩形截面的内侧顶端紧贴铁路建筑限界3。
第2降噪装置安装在两条轨道中间，其上部D沿竖直方向的截面呈矩形，宽度为20cm，高度为175cm。
第1降噪装置的下段A和第2降噪装置的下部C在竖直方向的截面均呈矩形，宽度均为30cm，高度均为140cm。
实施例五
如图5所示，一种轨道交通路基轨旁降噪系统，其安装在无砟轨道上，沿轨道纵向延伸，用于降低车外噪声。
详细地说，所述降噪系统安装在轨道外侧，包括对称设置在轨道1外侧的第1降噪装置和设置在两条轨道1之间的第2降噪装置。所述第1降噪装置设置在轨道1外侧与电缆槽10之间，距离轨道中心200cm。第1降噪装置由上段、中段B以及埋入路基2的下段A组成。所述上段在竖直方向的截面呈折角形结构，所述中段B和下段A在竖直方向的截面均为矩形。所述第2降噪装置与两侧轨道1中心线的距离一致，由位于路基2上的上部D和埋入路基的下部C组成，且这两部分在竖直方向的截面均为矩形。
中段B的宽度为20cm、高度为120cm。所述折角形结构的内表面9a向外侧倾斜，外表面由竖直段9c和外侧倾斜段9d构成。内表面9a的倾斜角度为30°；外表面的外侧倾斜段9d与内表面9a平行。外表面与内表面通过上表面9b连接。所述折角形结构和中段(B)的整体高度为175cm，折角形结构的投影宽度为19.8cm，外折结构内表面9a的上端紧贴铁路建筑限界3。
第2降噪装置安装在两条轨道中间，其上部D沿竖直方向的截面呈矩形，宽度为20cm，高度为175cm。
第1降噪装置的下段A和第2降噪装置的下部C在竖直方向的截面均呈矩形，宽度均为30cm，高度均为175cm。
Claims (10)
1.一种轨道交通路基的轨旁降噪系统，其沿轨道纵向延伸，其特征在于：所述轨旁降噪系统包括对称设置在轨道(1)外侧的第1降噪装置和设置在两条轨道(1)之间的第2降噪装置，
所述第1降噪装置设置在轨道(1)外侧与电缆槽(10)之间，距离轨道(1)中心线180～330cm，距离轮轨(4)55～180cm；第1降噪装置由上段、中段(B)以及埋入路基(2)的下段(C)组成，所述上段在竖直方向的截面呈弧形结构、阶梯型结构、矩形结构或折角形结构，所述中段(B)和下段(A)在竖直方向的截面为矩形；
所述第2降噪装置与两侧轨道(1)中心线的距离一致，由位于路基(2)上的上部(D)和埋入路基(2)的下部(C)组成，且这两部分在竖直方向的截面均为矩形。
2.根据权利要求1所述的轨旁降噪系统，其特征在于：所述弧形结构由内表面(6a)、顶面(6c)、外表面(6b)和底面(6d)依次连接围成，所述内表面(6a)、外表面(6b)的弯曲方向一致，均朝向列车一侧；所述底面(6d)位于所述中段(B)上，二者宽度均为10～30cm；所述内表面(6a)与顶面(6c)连接处在铁路建筑限界(3)外。
3.根据权利要求2所述的轨道交通路基轨旁降噪系统，其特征在于：所述弧形结构与所述中段(B)的总体高度为75～300cm，圆弧半径大于20cm；所述顶面(6c)宽度小于或等于底面(6d)的宽度。
4.根据权利要求1所述的轨道交通路基轨旁降噪系统，其特征在于：所述阶梯形结构与所述中段(B)一体形成，其顶面为阶梯形，由顶面靠内一侧下沉形成，包括由内侧向外侧依次连接的第一横直段(7a)、竖直段(7b)和第二横直段(7c)；所述第一和第二横直段的靠内侧一端均位于铁路建筑限界(3)外。
5.根据权利要求4所述的轨道交通路基轨旁降噪系统，其特征在于：所述阶梯形结构与所述中段(B)的总体高度为75～300cm；所述第一横直段(7a)和第二横直段(7c)宽度均为5～15cm，二者总宽度为10～30cm。
6.根据权利要求1所述的轨道交通路基轨旁降噪系统，其特征在于：所述矩形结构(8)与所述中段(B)一体形成，其宽度为10～30cm，二者的总体高度为75～300cm；矩形结构的内表面的上端在铁路建筑限界(3)外。
7.根据权利要求1所述的轨道交通路基轨旁降噪系统，其特征在于：所述折角形结构的内表面(9a)向外侧倾斜，外表面由竖直段(9c)和外侧倾斜段(9d)构成；所述竖直段(9c)与内表面(9a)通过上表面(9b)连接，所述中段(B)的顶部内侧在铁路建筑限界(3)外。
8.根据权利要求7所述的轨道交通路基轨旁降噪系统，其特征在于：所述中段(B)的高度为50～250cm，宽度为10～30cm，所述折角形结构的高度为25～100cm，所述折角形结构(9)和中段(B)的整体高度为75～300cm；所述折角形结构(9)的内表面(9a)与内侧直立面夹角为90°～180°，外侧倾斜段(9d)与外侧直立面夹角为90°～180°。
9.根据权利要求1所述的轨道交通路基轨旁降噪系统，其特征在于：所述第1降噪装置的下段(A)和第2降噪装置的下部(C)埋入路基(2)部分的高度≤地面部分高度，埋入路基(2)部分的宽度≥地面部分的宽度。
10.根据权利要求1所述的轨道交通路基轨旁降噪系统，其特征在于：所述路基轨旁降噪系统安装在有砟轨道外侧时，紧邻电缆槽(10)内侧设置，距离轨道(3)中心线约320cm。
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