CN116479800A - 一种近轨道声屏障以及轨道系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种近轨道声屏障以及轨道系统，设置在轨道系统中，用于吸收和阻隔轮轨噪声，所述轨道系统包括钢轨,所述近轨道声屏障包括至少一个近轨声屏障，其中，所述近轨声屏障包括声屏障面板和固定装置，所述声屏障面板通过所述固定装置安装在所述钢轨上。其优点表现在：本发明能够形成对线路轮轨噪声源点包围阻隔和吸收的屏障，有效降低列车行驶经过时的轮轨噪声，提升降噪效果。

Description

一种近轨道声屏障以及轨道系统
技术领域
本发明涉及轨道交通噪声防治技术领域，具体地说，是一种近轨道声屏障以及含有该轨道声屏障的轨道系统。
背景技术
在2022年实施的新噪声法中明确规定了“新建、改建、扩建经过噪声敏感建筑物集中区域的高速公路、城市高架、铁路和城市轨道交通线路等的，建设单位应当在可能造成噪声污染的重点路段设置声屏障或者采取其他减少振动、降低噪声的措施”，其中噪声敏感建筑物通常为住宅区、科学教育机构、卫生医疗单位等，轨道交通线路通常是铺设在高架桥梁或路基面之上的形式。声屏障作为法定的降噪措施，设置于线路两侧，延长噪声的声传播路径，降低线路运营时排放噪声对周边环境的影响。声屏障的结构形式多种多样，主要有直立式声屏障、半封闭式声屏障、全封闭式声屏障等类型。
目前现有的声屏障在设置位置上距离线路噪声源点较远，例如高架线路上的直立式声屏障通常设置在桥面栏杆处，距离线路噪声源点较远，对线路噪声源点至周边环境的声传播路径的阻隔存在明显不足，特别是对于沿线高层建筑降噪效果不明显，同时，现有声屏障的声学结构元件通常在隔声性能上表现较好，在吸声性能上还存在不足，主要以隔声为主。
另外，现有的声屏障的底端固定连接通常采用锚固螺栓连接，例如连接于线路桥面，螺栓连接件较多，加上其设置位置位于桥面边缘，使得现有的声屏障在运营期间的维护保养的工作量大、难度大。
现有技术中还存在一类封闭式声屏障，其对于线路噪声源点形成了有效的包围式阻隔，对线路两侧噪声防护效果都比较好。但是，封闭式声屏障的结构复杂，安装施工难度大，在沿海多风地区应用受限，并且也存在着运营期间的检修工作量多且检修工作的操作空间受限等缺陷。
发明内容
本发明的目的是解决上述中所存在的问题，提供了一种近轨道声屏障以及含有该近轨道声屏障的轨道系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种近轨道声屏障，设置在轨道系统中，用于吸收和阻隔轮轨噪声，所述轨道系统包括钢轨，其特征在于，包括声屏障面板和固定装置，所述声屏障面板通过所述固定装置安装在所述钢轨上。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述固定装置包括固定杆，其中，所述固定杆的一端分别连接所述声屏障面板。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述固定杆的另一端设置有用于固定所述钢轨的固定扣和活动扣。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述固定杆的数量为两个，该两个所述固定杆与所述声屏障面板连接的位置分别位于所述声屏障面板沿所述钢轨方向长度的1/3和2/3处。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述固定扣与所述活动扣分别位于所述钢轨的两侧；所述固定扣朝向所述钢轨的一侧面上设置有定位凹槽A，所述活动扣朝向所述钢轨的一侧面上设置有定位凹槽B；且所述定位凹槽A和所述定位凹槽B的形状分别与所述钢轨上的轨脚形状相匹配，其中，所述定位凹槽A和所述定位凹槽B的下方设置有固定组件，所述固定组件将所述固定扣和所述活动扣进行固定连接。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述固定组件包括螺栓以及螺帽；其中，所述固定扣上设置有螺栓孔A，所述活动扣上设置有螺栓孔B，所述螺栓穿过所述螺栓孔A和所述螺栓孔B将所述固定扣和所述活动扣固定在所述钢轨上，并通过螺帽固定连接。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述声屏障面板包括倾斜段和水平段；所述水平段朝向所述钢轨的一端设置有与所述固定杆相匹配的固定孔，且所述水平段的一端通过所述固定孔与所述固定杆螺纹连接；所述水平段的另一端与所述倾斜段的下端连接，并一体成型；其中，所述倾斜段相对于所述水平段的倾斜角度为120°至135°。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述声屏障面板为橡胶材料的实体板或矿物棉材料的实体板或无机陶粒材料的实体板或多孔的金属板。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述声屏障面板朝向所述钢轨的一侧面设置有多个凸起。
本发明提供的近轨道声屏障，还可以具有这样的技术特征：所述凸起为锥式凸起、或波浪形凸起、或尖劈凸起中的任意一种。
本发明还提供了一种轨道系统，包括钢轨以及多个如上任一项所述近轨道声屏障，多个所述近轨道声屏障沿着钢轨的延伸方向排列。
发明的作用和效果
根据本发明的近轨道声屏障，近轨道声屏障安装在钢轨上，其中，近轨道声屏障包括声屏障面板和固定装置，且声屏障面板通过固定装置安装在钢轨上，因此，声屏障面板与钢轨十分靠近，从而能够形成对线路轮轨噪声源点包围阻隔和吸收的屏障，提高了吸声降噪的效果。并且，这种固定方式不影响列车正常通行和钢轨养护维修作业。
进一步，由于固定装置包括固定杆、固定组件、固定扣和活动扣，其中，固定杆的一端连接声屏障面板，固定杆的另一端设置有用于固定钢轨的固定组件、固定扣和活动扣；固定组件包括螺栓以及螺帽，在固定时，通过螺栓、螺帽将固定扣和活动扣固定在钢轨上。因此该固定方式相对于传统道床面预埋螺栓固定，其固定结构简单，安装和拆卸便捷，工作空间大、工作量小，后期养护维修方便。
另外，由于声屏障面板包括水平段以及与水平段一体成型的倾斜段，且倾斜段和水平段之间呈120°至135°的倾斜设置，该设置使得声屏障面板能够更好的形成对线路轮轨噪声源点包围阻隔和吸收的屏障，从而提高了吸声降噪的效果。
综上，本发明的近轨道声屏障，能够有效阻隔和吸收列车行驶时的轮轨噪声，减少噪声污染；且体积小、造价低，实用性强，具有较高的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例中近轨道声屏障的结构示意图。
图2是本发明实施例中近轨道声屏障的实施剖面图。
图3是本发明实施例中固定装置的结构示意图。
图4是本发明实施例中固定装置与钢轨连接的剖视图。
图5是本发明实施例中固定扣、活动扣与固定杆的局部结构示意图。
图6是本发明实施例中声屏障面板的结构示意图。
图7是本发明实施例中声屏障面板呈台阶式凸起的结构图。
图8是本发明实施例中声屏障面板呈锥式凸起的结构图。
图9是本发明实施例中声屏障面板呈波浪形凸起的结构图。
图10是本发明实施例中近轨道声屏障的测点示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明的近轨道声屏障作具体阐述。实施例中未详细说明的部分为本领域的公知技术。
<实施例>
图1是本发明实施例中近轨道声屏障的结构示意图，图2是本发明实施例中近轨道声屏障的实施剖面图。
如图1、图2所示，本实施例提供一种近轨道声屏障1，设置在轨道系统2中，用于吸收和阻隔轮轨噪声，轨道系统2包括两条钢轨21，每条钢轨21的外侧均设有多个近轨声屏障11，图2中仅示出了一条钢轨21外侧的情形。
在本实施例中，其中，近轨声屏障11包括声屏障面板111和固定装置112，其中，声屏障面板111通过固定装置112安装在钢轨21上。
图3是本发明实施例中固定装置的结构示意图，图4是本发明实施例中固定装置与钢轨连接的剖视图。
如图3、图4所示，固定装置112包括至少两个固定杆1121，每个固定杆1121的一端分别连接声屏障面板111，另一端上均设置有用于固定钢轨的固定扣1122和活动扣1123。
其中，固定扣1122与活动扣1123分别位于钢轨的两侧，以便于满足对钢轨的固定。具体地，如图4所示，固定扣1122位于钢轨21的外侧(即、远离另一根钢轨21的一侧)，活动扣1123位于钢轨21的内侧(即、靠近另一根钢轨21的一侧)。
在本实施例中，固定杆1121的数量优选为两个，且该两个固定杆1121与声屏障面板111连接的位置分别位于声屏障面板沿钢轨方向长度的1/3和2/3处。
在本实施例中，固定杆1121的总体长度为860mm，截面尺寸30mm×20mm，其材质为钢性材质，例如不锈钢。
图5是本发明实施例中固定扣、活动扣与固定杆的局部结构示意图。
如图5所示，固定扣1122朝向钢轨的一侧面上设置有定位凹槽A1124，活动扣1123朝向钢轨的一侧面上设置有定位凹槽B1125；且定位凹槽A1124和定位凹槽B1125的形状分别与钢轨上的轨脚形状相匹配,进而可以实现定位凹槽A1124与定位凹槽B1125与钢轨轨脚的稳定固定；其中，定位凹槽A1124和定位凹槽B1125的下方设置有固定组件1126。
固定组件1126用于将固定扣1122和活动扣1123进行固定连接，包括螺栓1126a以及螺帽1126b。其中，固定扣1122上设置有螺栓孔A1122a，活动扣1123上设置有螺栓孔B1123a，在固定时，螺栓1126a穿过螺栓孔A1122a和螺栓孔B1123a，将固定扣1122和活动扣1123分别扣在钢轨21的两侧，螺栓1126a的末端通过螺帽1126b进行固定连接。由于其采用螺栓1126a、螺帽1126b的固定方式，操作简单、容易拆卸。
在本实施例中，活动扣1122整体呈长方体，其长为20mm、宽为30mm、高为40mm，其中，活动扣1122宽度可适当加宽，从而增加与钢轨接触面积，进而提高活动扣与钢轨的固定效果。
图6是本发明实施例中声屏障面板的结构示意图。
如图6所示，声屏障面板111整体的竖直高度为1130mm，水平高度为900mm，钢轨顶面以上(即钢轨顶点所在水平面以上)部分的高度810mm，声屏障面板整体与线路运行安全的包络线距离116mm(满足大于50mm的安全限界距离)。
在本实施例中，声屏障面板111包括倾斜段1111和水平段1112，水平段1112朝向钢轨21的一端设置有与固定杆1121相匹配的固定孔1113，且水平段1112的一端通过固定孔1113与固定杆1121螺纹连接；水平段1112的另一端与倾斜段1111的下端连接，并一体成型；其中，倾斜段1111相对于水平段1112的倾斜角度为120°至135°。该倾斜角度设计能够满足上述安全限界距离，并与线路轮轨噪声云图分界线相符合。
在本实施例中，水平段1112的竖直高度为220mm，水平长度为460mm，且倾斜段1111相对于水平段1112的竖直高度为910mm；倾斜段1111和水平段1112内侧交界点与钢轨21顶面水平距离为800mm。
声屏障面板111可以是橡胶材料的实体板、可以是矿物棉材料的实体板、无机陶粒材料的实体板，也可以是多孔的金属板。
图7是本发明实施例中声屏障面板呈台阶式凸起的结构图。
如图7所示，声屏障面板111朝向钢轨的一侧面上设置有多个凸起1114，且该凸起1114为台阶式凸起，即多个凸起均成数字“7”形状，且各个凸起之间相互首尾相接。
本实施例这样的声屏障面板111上所设计的凸起1114有利于增加吸声面积，以及增加噪声反射次数消耗噪声能量。
图10是本发明实施例中近轨道声屏障的测点示意图。
如图10所示，声屏障面板111上倾斜段1111与水平段1112呈倾斜设置，其利用水平段1112便可配合固定装置将声屏障面板固定在钢轨21上，从而形成对线路轮轨噪声源点包围阻隔和吸收的屏障，其声屏障面板1111横向距离钢轨0.8m左右，竖直高度高于钢轨21顶面0.8m左右，且该设置根据实测可以使吸声降噪效果达到15-18dB；以下表1为列车轮轨噪声测试结果记录表：
表1列车轮轨噪声测试结果记录表
由表1可知，本实施例中所设置的近轨道声屏障能够形成对线路轮轨噪声源点包围阻隔和吸收的屏障，有效降低列车行驶经过时的轮轨噪声，提升降噪效果。
实施例作用与效果
根据本发明的近轨道声屏障，近轨道声屏障安装在钢轨上，其中，近轨道声屏障包括声屏障面板和固定装置，且声屏障面板通过固定装置安装在钢轨上，因此，声屏障面板与钢轨十分靠近，从而能够形成对线路轮轨噪声源点包围阻隔和吸收的屏障，提高了吸声降噪的效果。并且，这种固定方式不影响列车正常通行和钢轨养护维修作业。
进一步，由于固定装置包括固定杆、固定组件、固定扣和活动扣，其中，固定杆的一端连接声屏障面板，固定杆的另一端设置有用于固定钢轨的固定组件、固定扣和活动扣；固定组件包括螺栓以及螺帽，在固定时，通过螺栓、螺帽将固定扣和活动扣固定在钢轨上。因此该固定方式相对于传统道床面预埋螺栓固定，其固定结构简单，安装和拆卸便捷，工作空间大、工作量小，后期养护维修方便。
另外，由于声屏障面板包括水平段以及与水平段一体成型的倾斜段，且倾斜段和水平段之间呈120°至135°的倾斜设置，该设置使得声屏障面板能够更好的形成对线路轮轨噪声源点包围阻隔和吸收的屏障，从而提高了吸声降噪的效果。
声屏障面板表面设置有多个凸起，如台阶式凸起、锥式凸起、波浪形凸起、尖劈凸起等，其相对于传统声屏障平面无凸起形状，倾斜式声屏障面板上凸起有利于增加吸声面积，以及增加噪声反射次数消耗噪声能量，提高声屏障的吸声降噪效果。
<变形例一>
本变形例提供了声屏障面板111上的凸起结构的变形。在本变形例中，对于与实施例相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。
图8是本发明变形例一中声屏障面板呈锥式凸起的结构图。
如图8所示，本变形例中，声屏障面板111上的凸起为锥式凸起，即各个凸起呈三角形形状，其各个凸起首尾连接。
采用本变形例这样的锥式凸起结构，同样能够达到与实施例相同的增加吸声面积、增加噪声反射次数从而消耗噪声能量的效果。
<变形例二>
本变形例提供了声屏障面板111上的凸起结构的变形。在本变形例中，对于与实施例相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。
图9是本发明变形例二中声屏障面板呈波浪形凸起的结构图。
如图9所示，本变形例中，声屏障面板111上的凸起为波浪形凸起，即各个凸起呈波浪形状，其各个凸起之间间隔设置。
采用本变形例这样的波浪形凸起结构，同样能够达到与实施例相同的增加吸声面积、增加噪声反射次数从而消耗噪声能量的效果。

Claims (10)

1.一种近轨道声屏障，设置在轨道系统中，用于吸收和阻隔轮轨噪声，所述轨道系统包括钢轨，其特征在于，包括近轨声屏障；
其中，所述近轨声屏障包括声屏障面板和固定装置，所述声屏障面板通过所述固定装置安装在所述钢轨上。
2.根据权利要求1所述近轨道声屏障，其特征在于，所述固定装置包括固定杆，
其中，所述固定杆的一端分别连接所述声屏障面板。
3.根据权利要求2所述近轨道声屏障，其特征在于，所述固定杆的另一端上均设置有用于固定所述钢轨的固定扣和活动扣。
4.根据权利要求2所述近轨道声屏障，其特征在于，
所述固定杆的数量为两个，该两个所述固定杆与所述声屏障面板连接的位置分别位于所述声屏障面板沿所述钢轨方向长度的1/3和2/3处。
5.根据权利要求3所述近轨道声屏障，其特征在于，所述固定扣与所述活动扣分别位于所述钢轨的两侧；
所述固定扣朝向所述钢轨的一侧面上设置有定位凹槽A，所述活动扣朝向所述钢轨的一侧面上设置有定位凹槽B；且所述定位凹槽A和所述定位凹槽B的形状分别与所述钢轨上的轨脚形状相匹配；
其中，所述定位凹槽A和所述定位凹槽B的下方设置有固定组件，所述固定组件将所述固定扣和所述活动扣进行固定连接。
6.根据权利要求5所述近轨道声屏障，其特征在于，所述固定组件包括螺栓以及螺帽；
其中，所述固定扣上设置有螺栓孔A，所述活动扣上设置有螺栓孔B，所述螺栓穿过所述螺栓孔A和所述螺栓孔B将所述固定扣和所述活动扣固定在所述钢轨上，并通过螺帽固定连接。
7.根据权利要求2所述近轨道声屏障，其特征在于，所述声屏障面板包括倾斜段和水平段；
所述水平段朝向所述钢轨的一端设置有与所述固定杆相匹配的固定孔，且所述水平段的一端通过所述固定孔与所述固定杆螺纹连接；
所述水平段的另一端与所述倾斜段的下端连接，并一体成型；
其中，所述倾斜段相对于所述水平段的倾斜角度为120°至135°。
8.根据权利要求1所述近轨道声屏障，其特征在于，所述声屏障面板为橡胶材料的实体板或矿物棉材料的实体板或无机陶粒材料的实体板或多孔的金属板。
9.根据权利要求1所述近轨道声屏障，其特征在于，所述声屏障面板朝向所述钢轨的一侧面设置有多个凸起；
所述凸起为台阶式凸起、锥式凸起、或波浪形凸起、或尖劈凸起中的任意一种。
10.一种轨道系统，其特征在于，包括；
钢轨以及多个近轨道声屏障，多个所述近轨道声屏障沿着所述钢轨的延伸方向排列，
其中,所述近轨道声屏障为权利要求1-9任意一项所述的近轨道声屏障。
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