CN114045762A - 一种道路声屏障及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种道路声屏障，其包括由混凝土材料制成且呈盒状设置的外框体，外框体包括外壁、内壁、顶壁、底壁和两个侧壁，所述外框体的外壁上密布有内外贯通的多个吸音孔，所述外框体的内腔中填充有由吸音材料制成的吸音块；所述外框体的外壁和内壁皆嵌装有钢丝网；所述外框体的顶壁和底壁对应设有形状相适应的凸起和凹槽；所述混凝土材料包括按照重量配比的水泥400‑550份，硅灰50‑80份，微珠100份‑130份，河沙600‑800份，机制砂600‑800份，减水剂10‑16份，水130‑150份，POM纤维8‑12份。本发明具有吸音隔音效果好、组装方便快捷和使用寿命长的优点。

Description

一种道路声屏障及其生产方法
技术领域
本发明属于道路两旁的设施，具体是涉及一种道路声屏障及其生产方法。
背景技术
目前我国列车噪声情况比较严重。当列车运行速度为160km/h时，我国的准高速列车辐射噪声为93-98dB，而日本是80dB，法国高速铁路是75dB。列车运行噪声对铁路两侧环境影响已成为社会环境四大公害(空气污染、污水、垃圾、噪声)之一。列车长度、速度和车流密度的增加使火车辐射噪声逐渐加剧，成为城市环境的重要噪声污染源。减少铁路交通噪声，改善沿线的声环境，提高人们的生活质量势在必行。目前广泛应用的声屏障主要由钢结构立柱和吸隔声板（即屏体）两部分组成，立柱是声屏障的主要受力构件，它通过铆钉或螺栓或焊接固定在道路防撞墙或轨道边的预埋钢板上。
由于声屏障的运行环境相当恶劣，曝露在空气中，日晒雨淋，钢制的声屏障存在锈蚀问题，大大降低了声屏障的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种非金属制作的道路声屏障，利用非金属材质的特点，既保证了声屏障的强度，又能降低雨水侵蚀对其的损伤，大大提高了声屏障的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明所提供的道路声屏障，其结构特点是包括由混凝土材料制成且呈盒状设置的外框体，外框体包括外壁、内壁、顶壁、底壁和两个侧壁，所述外框体的外壁上密布有内外贯通的多个吸音孔，所述外框体的内腔中填充有由吸音材料制成的吸音块；所述外框体的外壁和内壁皆嵌装有钢丝网；所述外框体的顶壁和底壁对应设有形状相适应的凸起和凹槽；
所述混凝土材料包括按照重量配比的水泥400-550份，硅灰50-80份，微珠100份-130份，河沙600-800份，机制砂600-800份，减水剂10-16份，水130-150份，POM纤维8-12份。
所述外框体的内腔中安装有安装盒，所述吸音块设置在安装盒中。
所述安装盒为朝向外侧敞口的盒体，所述安装盒的后壁贴靠在所述内壁的内表面上。
所述外框体内设有连接外壁和内壁之间的间隔壁，所述间隔壁将外框体内腔间隔呈至少两个腔室，所述腔室中安装有安装盒，所述吸音块设置在安装盒中。
所述顶壁、底壁和两个侧壁的厚度皆大于外壁和内壁的厚度。
采用上述结构后，由于整个外框体采用混凝土材料制成，保证了整个声屏障的强度，并且降低了雨水侵蚀对其造成的损伤，延长了声屏障的使用寿命，并且采用盒状结构并填充有吸音块，可以提高整体的吸音效果，吸音孔的设置，可以保证声音能穿过外壁，充分被吸音块吸收，保证整个声屏障的吸音、隔音效果。嵌装的钢丝网可以进一步提高整个声屏障的强度；通过凸起和凹槽的设计可以方便相邻两个声屏障之间的配装，实现密封隔音效果；设置盒体的好处在于，当制作整个声屏障时，可以防止混凝土混入吸音块的后部，保证吸音效果，并且能固定吸音块的位置。
本发明还提供了一种道路声屏障的生产方法，该道路声屏障采用上述结构，其特征是包括以下步骤：
a.制作道路声屏障模具；该道路声屏障模具包括顶部敞口设置的模具框体，模具框体的四个侧壁的下端皆铰接在下底壁的四个边上，相邻的两个侧壁上设有锁紧装置，锁紧装置能将相邻的两个侧壁打开和锁定竖立状态，模具框体的下底壁的上表面上连接有下模板，下模板的上表面密布有多个凸起柱，所述模具框体的两个相对的侧壁上对应设有长条槽和凸起条，所述模具框体的四个侧壁中至少两个相对的侧壁的下部皆设有向内凹进的凹进槽，所述下模板对边插入所述凹进槽中；
b.制作道路声屏障面层；采用 GRC喷射机利用气压将混凝土材料喷射向模具框体底部，形成道路声屏障面层且道路声屏障面层的厚度小于凸起柱的高度；
c.铺设底层的钢丝网；将钢丝网铺设在道路声屏障面层上；
d.依次向模具框体中放入吸音块和安装盒，吸音块下底面定在凸起柱上，安装盒罩扣在吸音块上，再铺设上层的钢丝网；
e.向模具框体中灌入混凝土材料，直至混凝土材料填充到安装盒与侧壁之间的缝隙中，并等待混凝土凝固形成道路声屏障坯体；
f.对模具框体中的道路声屏障坯体进行蒸汽养护或水养护，养护3-5d后，进行脱模，生产出道路声屏障。
相对的两个侧壁上设有供钢丝插入的插入孔，c步骤中，底层的钢丝网的钢丝外伸端伸入下方的插入孔，d步骤中，上层的钢丝网的钢丝外伸端伸入上方的插入孔中。
综上所述，本发明具有吸音隔音效果好、组装方便快捷和使用寿命长的优点。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明中道路声屏障模具的结构示意图；
图2为图1剖开后的剖面图；
图3为沿图1中C-C线的剖面图；
图4为本发明制作道路声屏障的结构示意图；
图5为本发明一种实施例的结构示意图；
图6为沿图5中A-A线的剖面图；
图7为沿图5中B-B线的剖面图。
具体实施方式
参照附图所示，本发明提供了一种道路声屏障的实施例，为方便描述，以图2中的上下位置定义本实施例的前后位置，其方向不是对本发明的具体限定，并且下述的连接以及安装可以理解为直接连接，也可以理解为间接连接，间接连接的意思是指可以通过中间部件进行两个部件之间的连接或安装。
参考图5至图7所示，本实施例中提供的道路声屏障，其包括由混凝土材料制成且呈盒状设置的外框体1，外框体1包括外壁、内壁、顶壁、底壁和两个侧壁，所述外框体1的外壁上密布有内外贯通的多个吸音孔2，所述外框体的内腔中填充有由吸音材料制成的吸音块3，吸音材料可以采用现有技术中的玻璃棉，以石英砂、长石、硅酸钠、硼酸等为主要原料，经过高温熔化制得小于2μm的纤维棉状，再添加热固性树脂粘合加压高温定型制造出块状的吸音块，其具有容重小、导热系数低、吸收系数大、阻燃性能好等优势，吸音块的容重范围为24-128kg/m3,降噪系数NRC可以达到0.85以上。所述顶壁、底壁和两个侧壁的厚度皆大于外壁和内壁的厚度，所述外框体1的外壁和内壁皆嵌装有钢丝网4，上述结构即保证整体强度，又最大程度的降低了整体的重量，钢丝网4大致位于上述外壁和内壁的中间位置，所述外框体1的顶壁和底壁对应设有形状相适应的凸起6和凹槽7，在相邻的两个道路声屏障中，通过凸起和凹槽的对插结构实现两个道路声屏障的连接。
参考图1至图3所示，所述混凝土材料包括按照重量配比的水泥400-550份，硅灰50-80份，微珠100份-130份，河沙600-800份，机制砂600-800份，减水剂10-16份，水130-150份，POM纤维8-12份。水泥采用525黑水泥；减水剂采用苏博特UHPC专用减水剂；POM纤维为POM共聚甲醛纤维，采用云天化长度为8mm的共聚甲醛纤维；采用上述配比的混凝土材料，利用POM纤维密度小（为1.41），易于成型，并且界面亲和性好，制品成型时也能保持高流动性；使整个混凝土材料填充均匀密实，利用POM纤维具有较高的硬挺度和分散性，且引气性较其他种类纤维更低的特点，从而保证了整个混凝土材料的成型强度以及填充密实度，从而提高了整个道路声屏障的强度。如若，混凝土搅拌料中未添加玻璃纤维之前的扩展度能达到300左右，考虑防止声屏障制品后期开裂因素，后期加入材料重量的0.3%的1公分玻璃纤维搅拌均匀后发现混凝土的流动性变差，分析原因为搅拌机叶片将玻璃纤维打散，而且搅拌时间越长玻璃纤维被打散的越细越多，导致玻璃纤维缠绕混凝土料，阻碍混凝土的流动，因而必须选择上述配比的POM纤维。通过上述配比，可以改善混凝土中气泡和扩展度，实现较高的流动性时且泌水情况大大减小，保证了道路声屏障的强度要求。
参考图5至图7所示，所述外框体1内设有连接外壁和内壁之间的间隔壁11，所述间隔壁11将外框体1内腔间隔呈至少两个腔室，在本发明中设置了四个腔室，所述腔室中安装有安装盒5，安装盒5可以采用木质盒体，所述吸音块3设置在安装盒5中，所述安装盒5为朝向外侧敞口的盒体，所述安装盒5的后壁贴靠在所述内壁的内表面上。
参照图1至图4所示，本发明提供的道路声屏障模具，其包括顶部敞口设置的模具框体21，所述模具框体21的下底壁的上表面上连接有下模板22，下模板22的上表面密布有多个凸起柱，下模板22和凸起柱皆采用乳胶制成，方便脱模，所述模具框体21的两个相对的侧壁上对应设有长条槽和凸起条。所述模具框体21的四个侧壁中至少两个相对的侧壁的下部皆设有向内凹进的凹进槽31，所述下模板22对边插入所述凹进槽31中。所述模具框体21的四个侧壁的下端皆铰接在下底壁的四个边上，相邻的两个侧壁上设有能将侧壁锁定竖立状态的锁紧装置。相邻的两个侧壁中所述锁紧装置包括铰接在其中一个侧壁上的摆臂25，另一个侧壁上设有锁止板26，锁止板26上设有供摆臂插入的锁止槽且摆臂插入锁止槽后将两个相邻的侧壁固定。相对的两个侧壁上设有供钢丝插入的插入孔。
参照所有附图所示，本发明还提供了一种道路声屏障的生产方法，该道路声屏障采用上述结构，其包括以下步骤：
a.制作道路声屏障模具；该道路声屏障模具包括顶部敞口设置的模具框体21，模具框体21的四个侧壁的下端皆铰接在下底壁的四个边上，相邻的两个侧壁上设有锁紧装置，锁紧装置能将相邻的两个侧壁打开和锁定竖立状态，模具框体21的下底壁的上表面上连接有下模板22，下模板22的上表面密布有多个凸起柱，所述模具框体21的两个相对的侧壁上对应设有长条槽和凸起条，所述模具框体21的四个侧壁中至少两个相对的侧壁的下部皆设有向内凹进的凹进槽31，所述下模板22对边插入所述凹进槽31中；相对的两个侧壁上设有供钢丝插入的插入孔；
b.制作道路声屏障面层；采用 GRC喷射机利用气压将混凝土材料喷射向模具框体21底部，形成道路声屏障面层且道路声屏障面层的厚度小于凸起柱的高度；
c.铺设底层的钢丝网；将钢丝网铺设在道路声屏障面层上，底层的钢丝网4的钢丝外伸端伸入下方的插入孔；
d.依次向模具框体中放入吸音块3和安装盒5，吸音块3下底面定在凸起柱上，安装盒5罩扣在吸音块3上，再铺设上层的钢丝网，上层的钢丝网的钢丝外伸端伸入上方的插入孔中；
e.向模具框体21中灌入混凝土材料，直至混凝土材料填充到安装盒与侧壁之间的缝隙中，并等待混凝土凝固形成道路声屏障坯体；
f.对模具框体中的道路声屏障坯体进行蒸汽养护或水养护，养护3-5d后，进行脱模，生产出道路声屏障。
下面举例说明，采用下述表格中的混凝土材料的配比，利用上述步骤分别制成三 种型号的道路声屏障；
序号 水泥 硅灰 微珠 河沙 机制砂 减水剂 水 纤维
1 400 50 130 800 600 16 130 8
2 520 60 120 700 700 14 140 10
3 550 80 100 600 800 10 150 12
试验结果：对三种混凝土材料制成的道路声屏障试块标准养护3d，3d后测试抗压强度:1号配比添加8mm云天化纤维抗压强度平均为40.8Mpa,2号配比添加10mm云天化纤维抗压强度平均为62.9Mpa,3号配比添加12mm云天化纤维抗压强度平均为65.4Mpa。三种道路声屏障的扩展度皆达到500，符合施工设计要求。
本发明不受上述实施例的限制，在本技术领域人员来说，基于本发明上具体结构的等同变化以及部件替换皆在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种道路声屏障，其特征是包括由混凝土材料制成且呈盒状设置的外框体（1），外框体（1）包括外壁、内壁、顶壁、底壁和两个侧壁，所述外框体（1）的外壁上密布有内外贯通的多个吸音孔（2），所述外框体的内腔中填充有由吸音材料制成的吸音块（3）；所述外框体（1）的外壁和内壁皆嵌装有钢丝网（4）；所述外框体（1）的顶壁和底壁对应设有形状相适应的凸起（6）和凹槽（7）；
所述混凝土材料包括按照重量配比的水泥400-550份，硅灰50-80份，微珠100份-130份，河沙600-800份，机制砂600-800份，减水剂10-16份，水130-150份，POM纤维8-12份。
2.根据权利要求1所述的道路声屏障，其特征是：所述外框体（1）的内腔中安装有安装盒（5），所述吸音块（3）设置在安装盒（5）中。
3.根据权利要求2所述的道路声屏障，其特征是：所述安装盒（5）为朝向外侧敞口的盒体，所述安装盒（5）的后壁贴靠在所述内壁的内表面上。
4.根据权利要求1所述的道路声屏障，其特征是：所述外框体（1）内设有连接外壁和内壁之间的间隔壁（11），所述间隔壁（11）将外框体（1）内腔间隔呈至少两个腔室，所述腔室中安装有安装盒（5），所述吸音块（3）设置在安装盒（5）中。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的道路声屏障，其特征是：所述顶壁、底壁和两个侧壁的厚度皆大于外壁和内壁的厚度。
6.一种道路声屏障的生产方法，该道路声屏障采用如权利要求1-5中的结构，其特征是包括以下步骤：
a.制作道路声屏障模具；该道路声屏障模具包括顶部敞口设置的模具框体（21），模具框体（21）的四个侧壁的下端皆铰接在下底壁的四个边上，相邻的两个侧壁上设有锁紧装置，锁紧装置能将相邻的两个侧壁打开和锁定竖立状态，模具框体（21）的下底壁的上表面上连接有下模板（22），下模板（22）的上表面密布有多个凸起柱，所述模具框体（21）的两个相对的侧壁上对应设有长条槽和凸起条，所述模具框体（21）的四个侧壁中至少两个相对的侧壁的下部皆设有向内凹进的凹进槽（31），所述下模板（22）对边插入所述凹进槽（31）中；
b.制作道路声屏障面层；采用 GRC喷射机利用气压将混凝土材料喷射向模具框体（21）底部，形成道路声屏障面层且道路声屏障面层的厚度小于凸起柱的高度；
c.铺设底层的钢丝网；将钢丝网铺设在道路声屏障面层上；
d.依次向模具框体中放入吸音块（3）和安装盒（5），吸音块（3）下底面定在凸起柱上，安装盒（5）罩扣在吸音块（3）上，再铺设上层的钢丝网；
e.向模具框体（21）中灌入混凝土材料，直至混凝土材料填充到安装盒与侧壁之间的缝隙中，并等待混凝土凝固形成道路声屏障坯体；
f.对模具框体中的道路声屏障坯体进行蒸汽养护或水养护，养护3-5d后，进行脱模，生产出道路声屏障。
7.根据权利要求6所述的道路声屏障的生产方法，其特征是：相对的两个侧壁上设有供钢丝插入的插入孔，c步骤中，底层的钢丝网（4）的钢丝外伸端伸入下方的插入孔，d步骤中，上层的钢丝网的钢丝外伸端伸入上方的插入孔中。
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