CN116516741A - 高架双线轨道降噪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高架双线轨道降噪系统，设置在具有两条并行轨道的高架上，轨道包括基底、道床、轨枕以及钢轨，其特征在于，包括：近轨声屏障，沿钢轨的延伸方向设置在轨道外侧；轨道吸音板，沿钢轨的延伸方向铺设在道床上；以及道床减振垫或道床隔振器中的任一种，设置在道床与基底之间，其中，近轨声屏障包括声屏障主体、安装板以及安装架，安装板通过安装架固定安装在轨道外侧，声屏障主体设置在安装板上，声屏障主体包括吸音层、透声层以及防水层，防水层设置在吸音层朝向安装板的表面上，透声层包裹在吸音层的外部，透声层的边缘固定连接在防水层朝向安装板的表面上。
Description
技术领域
本发明属于轨道降噪技术领域，具体涉及一种高架双线轨道降噪系统。
背景技术
近年来，轨道交通飞速发展，为人们的出行带来了许多便利。国家轨道交通发展规划中，明确规定后期市域铁路的修建要优先考虑高架线，高架线具有成本低、施工便捷、乘车景观优美等优点，但同时，列车运行过程中产生的噪音污染也会对周边居民的生活产生较大的干扰。
市域铁路列车在高架桥梁上行驶过程中的噪声源一般有三部分组成：轮轨噪声、车体噪声以及桥梁结构噪声，其中，轮轨噪声，即车轮与轨道之间的接触形成的一次噪音，是列车运行主要噪声源，尤其在弯道段，还会因车轮与轨道间相对滑动产生更大的摩擦噪声；而桥梁结构噪声产生于车-线-桥耦合振动效应，列车行驶经过时对桥梁梁体产生的冲击力导致梁体振动从而产生二次噪音并向外辐射发散。除直达声外，桥面等结构还会产生反射噪声，进一步加重噪音污染。
在双线轨道路段，两条相邻的轨道上列车行驶经过还会相互影响，加剧振动和噪声问题。在高架双线轨道的建设中，一般采用在道床和桥梁间设置道床减振垫或在道床中设置道床隔振器的方式来减少下部基础的振动，从而减少二次噪音的形成，但道床减振垫和道床隔振器的使用钢轨的稳定性降低，与车轮之间的摩擦碰撞增大，加剧一次噪音的形成，使得噪声污染问题未能得到解决。
发明内容
本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高架双线轨道降噪系统，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种高架双线轨道降噪系统，设置在具有两条并行轨道的高架上，轨道包括基底、道床、轨枕以及钢轨，其特征在于，包括：近轨声屏障，沿钢轨的延伸方向设置在轨道外侧；轨道吸音板，沿钢轨的延伸方向铺设在道床上；以及道床减振垫或道床隔振器中的任一种，设置在道床与基底之间，其中，近轨声屏障包括声屏障主体、安装板以及安装架，安装板通过安装架固定安装在轨道外侧，声屏障主体设置在安装板上，声屏障主体包括吸音层、透声层以及防水层，防水层设置在吸音层朝向安装板的表面上，透声层包裹在吸音层的外部，透声层的边缘固定连接在防水层朝向安装板的表面上。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，轨道吸音板包括吸音板主体、第一凸起以及第二凸起，单个轨道吸音板对应的第一凸起的数量为两个，两个第一凸起分别设置在吸音板主体的两端，相邻的轨道吸音板上的第一凸起之间相互连接，第二凸起设置在吸音板主体侧面。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，吸音板主体安装在两条钢轨之间，第一凸起安装在相对的两个轨枕之间，单个轨道吸音板对应的第二凸起的数量为两个，两个第二凸起分别设置在吸音板主体的两侧，第二凸起安装在沿钢轨延伸方向上相邻的两个轨枕之间。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，吸音板主体安装在钢轨外侧，第一凸起安装在轨枕外侧，单个轨道吸音板对应的第二凸起的数量为一个，第二凸起设置在吸音板主体靠近钢轨的一侧。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，透声层具有呈网格状均匀分布的透声孔，透声层采用表面具有涂层的织物材料，并经过镀银处理。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，透声层具有呈网格状均匀分布的透声孔，透声孔的长度为1㎜，宽度为0.8㎜，深度为0.52㎜。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，吸音层采用容重为80g/m3的矿石棉，吸音层的长度为2000mm，宽度为230mm，厚度为100mm。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，防水层的宽度小于或等于吸音层的宽度，防水层的长度小于或等于吸音层的长度。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，道床减振垫设置在道床与基底之间，包括减振垫主体和多个减振凸台，多个减振凸台分布在减振垫主体的一个表面上，且与减振垫主体一体成型，减振凸台靠近减振垫主体的部分的截面面积大于或等于远离减振垫主体的部分的截面面积。
本发明提供的高架双线轨道降噪系统，还可以具有这样的技术特征：其中，道床隔振器包括外套筒，固定嵌设在道床中，沿其长度方向贯通；弹性元件，设置在外套筒下方；调高垫片，设置在弹性元件上方；锁紧垫片，嵌合在外套筒中，并通过连接件与调高垫片、弹性元件连接在一起；以及断簧指示器，设置在弹性元件上方，其指示端位于外套筒的上端开口处，其中，弹簧元件包括：弹簧壳体；第一钢弹簧，设置在弹簧壳体内；以及第二钢弹簧，整体直径小于第一钢弹簧，套装在第一钢弹簧内。
发明作用与效果
根据本发明的高架双线轨道降噪系统，采用道床减振垫或道床隔振器中的任一种设置在轨道上，能够减少下部基础的振动，从而减少二次噪音的形成。
轨道吸音板沿钢轨的延伸方向铺设在道床上，能够在靠近轮轨噪声的声源处吸收、消除声能量，减少二次噪音的声波从车箱体和道床形成的空间内向外扩散和传递，减轻更外围区域的噪音污染的治理难度。
近轨声屏障设置在钢轨外侧，较传统声屏障更靠近声源，比传统直立式声屏障声影面积更大，能够在靠近轮轨处阻隔部分二次噪音进一步向外部区域传播扩散，具有较好的降噪效果。近轨声屏障包括声屏障主体、安装板以及安装架。声屏障主体设置在安装板上，安装板通过安装架固定安装在轨道外侧，整体结构简单，安装方便，且能够适用于既有轨道线路，适用范围广，实用性强，与传统的声屏障相比用料更少、工程造价更低，具有较高的推广应用价值。轨道声屏障的声屏障主体安装在安装板上的朝向轨道一侧的安装槽内，能够有效吸收列车行驶时的轮轨噪声，减少噪音污染。
声屏障主体包括吸音层、透声层以及防水层，防水层设置在吸音层朝向安装板的表面上，透声层包裹在吸音层的外部且边缘固定连接在防水层朝向安装板的表面上，使得透声层与吸音层之间无需直接胶粘固定，能够有效提高透声层的透声率，达到更好的降噪效果。此外，透声层与防水层的连接位置在吸音层朝向安装板即背向钢轨的一侧，使得防水层在阻挡雨水的同时不影响轨道侧产生的噪音透过，外观上也更加平整美观。
由于高架双线轨道中各部分噪声源位置差异较大，且噪声产生和传播的影响因素较为复杂，单一的降噪措施无法全部覆盖，采取近轨声屏障、轨道吸音板以及道床减振垫或道床隔振器组合的综合减振降噪措施可以更精准地针对一次噪音和二次噪音进行降噪，总体实现较好的降噪效果。
附图说明
图1是本发明实施例一中轨道和高架双线轨道降噪系统的立体结构示意图；
图2是本发明实施例一中轨道和高架双线轨道降噪系统的整体截面示意图；
图3是本发明实施例一中轨道和高架双线轨道降噪系统的局部截面示意图；
图4是本发明实施例一中道床减振垫的侧视图；
图5是本发明实施例一中中部轨道吸音板的俯视图；
图6是本发明实施例一中中部轨道吸音板的侧视图；
图7是本发明实施例一中中部轨道吸音板的主视图；
图8是本发明实施例一中侧部轨道吸音板的立体结构示意图；
图9是本发明实施例一中近轨声屏障的主视图；
图10是本发明实施例一中近轨声屏障的侧视剖面图；
图11是本发明实施例一中近轨声屏障的俯视图；
图12是本发明实施例一中声屏障主体的分层示意图；
图13是本发明实施例二中道床的俯视图；
图14是图13中框A内部分的放大图；
图15是本发明实施例二中道床板在隔振器位置的剖视图；
图16是本发明实施例二中钢弹簧隔振器的剖视图；
图17是本发明实施例二中外套筒的立体结构图；
图18是本发明实施例二中锁紧垫片的立体结构图；
图19是本发明实施例二中调高垫片的立体结构图；以及
图20是本发明实施例二中支撑筒的立体结构图。
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高架双线轨道降噪系统作具体阐述。实施例中未详细说明的部分为本领域的公知技术。
<实施例一>
图1是本发明实施例一中轨道和高架双线轨道降噪系统的立体结构示意图，图2是本发明实施例一中轨道和高架双线轨道降噪系统的整体截面示意图，图3是本发明实施例一中轨道和高架双线轨道降噪系统的局部截面示意图。
如图1～3所示，本实施例提供一种高架双线轨道降噪系统100，设置在具有两条并行的轨道200的高架1上，轨道200包括道床201、轨枕202、钢轨203以及基底204。其中，道床201设置在基底204上，多个轨枕202两两相对且间隔均匀地沿道床201的长度方向设置在道床201上，两条钢轨203通过轨枕202相互平行地安装在道床201上。
在本实施例中，高架双线轨道降噪系统100包括近轨声屏障10、轨道吸音板20以及道床减振垫30。
图4是本发明实施例一中道床减振垫的侧视图。
道床减振垫30设置在道床201与基底204之间，如图4所示，道床减振垫30包括减振垫主体31和多个减振凸台32。减振垫主体31为具有一定厚度的矩形实体平板结构。多个减振凸台32呈矩阵式均匀分布在减振垫主体31靠近基底204的表面上，且与减振垫主体31一体成型。减振凸台32靠近减振垫主体31的部分的截面面积大于或等于远离减振垫主体31的部分的截面面积。在本实施例中，减振凸台32均呈圆锥状，在实际应用中，减振凸台32也可为圆柱状或棱条状。
多个轨道吸音板20沿钢轨203的延伸方向依次铺设在道床201上。轨道吸音板20分为设置在两条钢轨203之间的中部轨道吸音板20a和设置在两条钢轨203外侧的侧部轨道吸音板20b。
图5是本发明实施例一中中部轨道吸音板的俯视图，图6是本发明实施例一中中部轨道吸音板的侧视图，图7是本发明实施例一中中部轨道吸音板的主视图，图8是本发明实施例一中侧部轨道吸音板的立体结构示意图。
如图5～8所示，在本实施例中，侧部轨道吸音板20b与中部轨道吸音板20a均包括吸音板主体21、第一凸起22以及第二凸起23。本实施例中，吸音板主体21在平行于钢轨203延伸方向上的长度为300mm，垂直于钢轨203延伸方向上的长度为580mm，轨道吸音板20的整体厚度为180mm。
单个轨道吸音板20对应的第一凸起22的数量为两个，两个第一凸起22分别对称设置在吸音板主体21的两端，并且向平行于钢轨203的方向延伸。相邻的轨道吸音板20上的第一凸起22之间固定连接。第一凸起22在垂直于钢轨203延伸方向上的宽度等于相对的两个轨枕202之间的距离，在本实施例中采用宽度580mm，平行于钢轨203延伸方向上的长度为160mm。
在中部轨道吸音板20a中，吸音板主体21安装在两条钢轨203之间，第一凸起22安装在相对的两个轨枕202之间，第二凸起23安装在沿轨道203的延伸方向上相邻的两个轨枕202之间。单个中部轨道吸音板20a对应的第二凸起23的数量为两个，两个第二凸起23分别对称设置在吸音板主体21的两侧，并且向垂直于钢轨203的方向延伸，中部轨道吸音板20a整体呈十字形。第二凸起23在平行于钢轨203延伸方向上的宽度等于平行于钢轨203方向上相邻的两个轨枕202之间的距离，在本实施中为300mm。第二凸起23在垂直于钢轨203延伸方向上的长度为200mm。
在侧部轨道吸音板20b中，吸音板主体21安装在钢轨203的外侧，第一凸起22安装在轨枕202外侧，第二凸起23安装在沿轨道203的延伸方向上相邻的两个轨枕202之间。在本实施例中，单个侧部轨道吸音板20b对应的第二凸起23的数量为一个，侧部轨道吸音板20b整体呈凸字形。第二凸起23设置在吸音板主体21靠近钢轨203的一侧，并向垂直于钢轨203的方向延伸。在实际工程应用中，侧部轨道吸音板20b也可在道床宽度条件足够的情况下采用与中部轨道吸音板20a相同的结构，使得吸音面积更大，同时也便于批量生产制造。
轨道吸音板20整体采用多孔非金属材料制成，材料的响应频率与轮轨噪声和电气设备噪声的主频对应，且满足如下表1所示的声学性能指标和如下表2所示的物理性能指标。
| 频率(Hz) | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 |
| 吸声系数 | 0.2 | 0.78 | 0.93 | 0.91 | 0.90 | 0.67 |
表1轨道吸音板声学性能指标
表2轨道吸音板物理性能指标
在本实施例中，轨道吸音板20采用陶粒混合混凝土砂浆浇注而成，在实际应用中，轨道吸音板20还可整体采用聚酯纤维板，或者也可采用高温陶瓷、棉质材料等代替陶粒与混凝土砂浆混合使用。
在本实施例中，轨道吸音板20的上表面为波浪形，能够增加表面面积，提高吸声效果。轨道吸音板20的下表面与道床201的上表面之间留有空隙，便于道床表面横向排水。轨道吸音板20的下部靠近边缘处与道床201之间填充有水泥，能够对轨道吸音板20进行支撑固定。轨道吸音板20还具有沿竖直方向开设的固定孔24，通过在固定孔24内向道床201植筋然后灌入水泥填充封堵的方式，进一步稳固轨道吸音板20与道床201之间的连接。
图9是本发明实施例一中近轨声屏障的主视图，图10是本发明实施例一中近轨声屏障的侧视剖面图，图11是本发明实施例一中近轨声屏障的俯视图。
近轨声屏障10设置在两条钢轨203的外侧，如图9～11所示，近轨声屏障10包括声屏障主体11、安装板12以及安装架13。
安装架13包括底板131和一对相互平行的立柱132。在本实施例中，底板131通过螺栓连接或植筋的方式固定在钢轨203的外侧，立柱132通过焊接的方式连接在底板131上。立柱132为工字形，两侧均具有与安装板12相适配的限位槽1322，安装板12的两端分别与对应侧的限位槽1322卡合。限位槽1322靠近轨道的一侧内表面与安装板12之间设置有橡胶条，橡胶条用于减少安装板12与立柱132之间的碰撞和振动，避免二次噪声的产生；限位槽1322远离轨道的一侧与安装板12之间通过木楔卡入固定，从而使安装板12稳定地安装在两根立柱132之间。
安装板12朝向钢轨203的表面具有与声屏障主体11对应数量的安装槽121。安装槽121沿水平方向设置，且形状大小与声屏障主体11相适配。
图12是本发明实施例一中声屏障主体的分层示意图。
声屏障主体11设置在安装槽121内，如图12所示，声屏障主体11包括吸音层111、透声层112以及防水层113。
在本实施例中，吸音层111采用两块长方体形状的矿石棉1111。单块矿石棉1111的长度为2000mm，宽度为230mm，厚度为50mm，容重为80g/m3。两块矿石棉1111叠放而成的吸音层111的总厚度为100mm，厚度较大，比流阻较小，使得吸音层111对反射和衍射的噪声再吸收效果好，且能够吸收降低不同频段的噪声，使声屏障主体11的吸声降噪效果大大提高。
防水层113设置在吸音层111朝向安装板12的表面上，防水层113的宽度小于或等于吸音层111的宽度，防水层113的长度小于或等于吸音层111的长度。
透声层112包裹在吸音层111的外部，透声层112的边缘固定连接在防水层113朝向安装板12的表面上。透声层112采用织物材料，在本实施例中，织物材料采用厚度为0.52㎜的聚酯纤维，可弯曲的同时纤维复位力能够确保产品形状的高稳定性以及高抗压强度。织物材料的两侧表面均涂有耐高温、抗紫外线的涂层，使其具有较高的机械强度，可保证户外使用时的作用效果，延长使用寿命。为了使透声层112具有更好的防火性能与强度性能，透声层112的表面还经过镀银处理。
透声层112具有呈网格状均匀分布的透声孔1121。在本实施例中，透声层112表面的穿孔率为35％，透声孔1121的长度为1㎜，宽度为0.8㎜，深度为0.52㎜。在实际应用中，穿孔率和透声孔尺寸可根据使用需要进行调整。
当列车行驶经过时，未被轨道吸音板20吸收的部分轮轨噪声的声波通过透声层112进入到具有微孔结构的吸音层111内部，引起微孔中空气的振动，由于空气的粘滞阻力、空气与孔壁的摩擦和热传导作用等，使相当一部分声能转化为热能而被损耗，从而实现降噪的效果。
在本实施例中，单个安装板12上的安装槽121的数量设置为3个，3个安装槽121沿竖直方向平行排列。安装板12上安装的声屏障主体11的数量也相应设置为三个，3个声屏障主体11分别对应安装在3个安装槽121内。安装板12通过工字形的立柱132设置在钢轨203外侧。
为满足市域铁路“设备限界”规定，在本实施例中，近轨声屏障10距轨道中心线的距离设置为1900mm。
为能够有效遮挡轮轨噪声等列车车体下部噪声，近轨声屏障10的高度应与车厢壳体衔接，即与车轮等高，在本实施例中，近轨声屏障高度设置为轨面以上860mm。
在本实施例中，两个高架双线轨道降噪系统100分别对称设置在两条并行的轨道200上。在每个高架双线轨道降噪系统100中，均在在两条钢轨203的外侧，分别沿两条钢轨203的延伸方向设置多个近轨声屏障10。在同一条钢轨203外侧相邻的两个近轨声屏障10共用中间的一根立柱132，两个近轨声屏障10中的安装板12分别与立柱132两侧的限位槽1322配合。
在靠近高架边缘的一侧，单个近轨声屏障10中对应设置的安装板12的数量为1个，安装板12安装在两根立柱132之间，安装板12的底部与底板131抵接。3个声屏障主体11分别安装在对应的3个安装槽121内。
在线间，即在靠近相邻轨道的一侧，单个近轨声屏障10中对应设置的安装板12的数量为两个，6个声屏障主体11分别安装在对应的6个安装槽121内。两个安装板12沿竖直方向叠加，位于上方的安装板12底部具有定位凸起，位于下方的安装板12顶部具有与之相适配的定位凹槽，从而使两个安装板12之间能够稳定连接，不易移位。限位槽1322内侧设置有限位突起1323，在本实施例中，限位突起1323为焊接在限位槽1322内侧的角铁，限位突起1323与安装板12的底部抵接，从而承托住安装板12，安装板12底部与底板131上表面所在平面之间存在空隙，空隙处安装有挡板(图中未示出)，防止噪音从底部泄露。
在实际应用中，可根据安装位置和降噪范围等条件，相应调整单个轨道声屏障10中对应安装的声屏障主体11和安装板12的数量，也可通过改变限位突起1323的设置位置来调整轨道声屏障10的安装高度。
<实施例二>
本实施例二提供了一种高架双线轨道降噪系统，与实施例二相比，区别之处在于，本实施例采用道床谐振器代替道床减振垫。为了便于表达，本实施例二中对于和实施例一相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。
图13是本发明实施例二中道床的俯视图，图14是图13中框A内部分的放大图，图15是本发明实施例二中道床板在隔振器位置的剖视图。
在实施例一中，道床减振垫30设置在道床201与基底204之间，对道床204形成面支撑。如图13～15所示，在本实施例二中，采用道床隔振器40代替道床减振垫30，即采用点支撑的方式，形成浮置板形式，能够更好地避免、降低振动能量向轨道线路四周传递，而相应地，更多部分的振动能量往钢轨和列车车辆本身进行传递，并通过近轨声屏障10和轨道吸音板20对这部分能量进行吸收。
在本实施例中，道床201设置在基底204上，包括多个道床板2011。道床隔振器40采用钢弹簧隔振器，以两个一组的方式嵌设在道床板2011中，一组的两个道床隔振器40分别位于靠近两条钢轨203的位置。从平面上看，道床隔振器40设置在相邻两个轨枕202之间，且其一端位于钢轨203的正下方。
图16是本发明实施例二中钢弹簧隔振器的剖视图。
如图16所示，道床隔振器40包括外套筒41、锁紧垫片42、调高垫片43以及弹性元件44。
图17是本发明实施例二中外套筒的立体结构图；
如图17所示，外套筒41整体为贯通式圆形筒状结构，由金属材料制成，整体高度(即外套筒41的长度)与道床板2011的厚度一致，因此其两端开口分别从道床板2011的两面露出。外套筒41的内壁具有3个径向凸起的筒内凸起部411，由于结构遮挡，图5中只示出了其中一个筒内凸起部411，实际上3个筒内凸起部411沿内壁的圆周均匀分布，且位于相同的高度，即形成与外套筒41上端口处相同的形状。
此外，外套筒41为预埋式外套筒，在浇筑混凝土道床板2011时预埋在道床板2011中，为此，在外套筒41外壁上还设置有两对固定销414，两对固定销414设置在外套筒41上不同高度处，且延伸方向相互垂直，即呈十字交叉布置，用于在钢筋混凝土板中的绑扎固定。外套筒41下端具有一圈向外凸起的凸缘415，形成裙边结构，用于增加预埋式外套筒的附着力和承载力。
图18是本发明实施例二中锁紧垫片的立体结构图。
如图18所示，锁紧垫片42用于将调高垫片43及弹性元件44锁紧在外套筒41内。锁紧垫片42为金属材质的片状件，具有三个弧形凸起的锁紧片凸起部421，使得锁紧垫片42的形状与顶升台阶412处的外套筒41内壁相匹配，具体地，锁紧垫片42的形状与筒内凸起部411处的外套筒41内壁的形状基本一致，且尺寸略小于此处的内壁。锁紧垫片42中部开设有第一让位孔422，用于在安装隔振器时供相应的安装工具伸入。锁紧垫片42还具有三个径向延伸的第一安装槽423，均与中部的第一让位孔422连通，用于安装连接件。锁紧片凸起部421与第一安装槽423的延伸方向错开，第一安装槽423的延长线位于两个锁紧片凸起部421之间。锁紧垫片42的厚度为10mm。
图19是本发明实施例二中调高垫片的立体结构图。
如图19所示，调高垫片43用于调节弹性元件44的安装高度，从而使得道床板2011表面各处的高度都能符合设计数据。调高垫片43的外轮廓形状与锁紧垫片42一致，具有三个调高片凸起部431，不再赘述。调高垫片43中部开设有圆形的第二让位孔432，并具有三个径向延伸且与第二让位孔432连通的第二安装槽433。调高片凸起部431在第二安装槽433的延伸方向上。
根据实际所需的安装高度，可采用一个或多个层叠的调高垫片43，每个调高垫片43的厚度为2mm～10mm。
弹性元件44包括支撑筒441、支撑底座442、一对弹簧端部限位件443、第一钢弹簧444以及第二钢弹簧445。其中支撑筒441和支撑底座442也即容置钢弹簧的弹簧壳体。
图20是本发明实施例二中支撑筒的立体结构图。
如图20所示，支撑筒441为半封闭结构，包括板状顶部4411以及筒状部4412。支撑筒441由金属材料制成，用于为第一钢弹簧444、第二钢弹簧445的上端提供支撑。
板状顶部4411的外轮廓形状与调高垫片43一致，其厚度比调高垫片43更厚。板状顶部4411的顶面中部开设有圆形的顶部让位槽4411a，用于在安装时为安装工具让位，在顶部让位槽4411a周围分布有三个顶部安装孔4411b，其位置分布对应于调高垫片43的三个第二安装槽433的端部，同样用于在安装时供安装工具伸入。板状顶部4411的下表面中部具有圆形的限位件嵌槽，用于安装弹簧端部限位件443。
由于支撑筒441顶部的三个顶部安装孔4411b、调高垫片43上的三个第二安装槽433的端部、锁紧垫片42上的三个第一安装槽423的端部的分布均一致，因此在安装时，这些安装孔、安装槽能够分别对齐，形成竖直贯通的三个连接件安装孔，从而能够设置连接件，将这三者紧固在一起。本实施例中，该连接件为螺栓及螺母。
支撑底座442也由金属材料制成，呈圆形盖状，用于为第一钢弹簧444、第二钢弹簧445的下端提供支撑。支撑底座442的外径略小于筒状部4412的内径，因此支撑底座442与支撑筒441可滑动地嵌合。支撑底座442的底部具有圆形安装孔，用于设置限位柱47。
一对弹簧端部限位件443分别设置在支撑筒441的内顶面中部以及支撑底座442的内底面中部。如图3所示，弹簧端部限位件443的截面大致呈T形，其具有第一圆柱段4431和第二圆柱段4432，且第二圆柱段4432的直径小于第一圆柱段4431，从第一圆柱段4431的端面中部延伸出。因此，第二钢弹簧445环形的一端能够套装在第二圆柱段4432上，并与第一圆柱段4431相抵接，从而对第二钢弹簧445的两端进行限位。此外，第一圆柱段4431的另一侧形成有圆柱状凸起，上方的弹簧端部限位件443的圆柱状凸起嵌合固定在支撑筒441内顶面的限位件嵌槽中，下方的弹簧端部限位件443的圆柱状凸起嵌合固定在支撑底座442的内底面的圆形安装孔中。
第一钢弹簧444和第二钢弹簧445均设置在支撑筒441和支撑底座442嵌合形成的包覆空间内部。其中，第一钢弹簧444的整体直径大于第二钢弹簧445，第一钢弹簧444的整体直径略小于支撑底座442的内径，其两端分别嵌合在支撑筒441内以及支撑底座442内。第二钢弹簧445套装在第一钢弹簧444内。
第一钢弹簧444和第二钢弹簧445均由钢条绕制成，其中，第一钢弹簧444的钢条的直径大于第二钢弹簧445的钢条，第二钢弹簧445的钢条绕制圈数更多。
通过设置两个嵌套的钢弹簧，更易于调节弹性元件44的整体刚度，例如第一钢弹簧444作为标准件，其刚度统一，第二钢弹簧445作为调节件，根据实际需要设置其钢条直径及绕制圈数，使其具有不同的刚度。
防护盖板45为金属材质的板状件，其外轮廓形状与外套筒41的上端面的形状一致，用于在隔振器安装完成后盖住外套筒41的上端开口，避免灰尘、杂物等从上端开口进入，而影响隔振器的减振效果及使用寿命。
限位柱47为轴销状金属件，用于对道床隔振器40进行横向限位，其一端嵌合在支撑底座442的底部的圆形安装孔中，另一端打入基底204固定。
进行轨道施工时，道床隔振器40按以下步骤进行安装：
首先在道床板2011的钢筋框架中预先放置多个外套筒41，从而浇筑形成预埋有外套筒41的道床板2011；
然后通过顶升设备将道床板2011顶升起，从外套筒41上端开口依次放入弹性元件44和调高垫片43，并将这两者转动60度，再将道床板2011放下，此时弹性元件44和调高垫片43的三个凸起部就分别与外套筒41内的三个筒内凸起部411相抵接，形成支撑结构；
之后将锁紧垫片42从外套筒41上端开口放入，并通过螺栓和螺母将锁紧垫片42、调高垫片43和弹性元件44连接在一起，加装防护盖板45，即可完成道床隔振器40的安装。
实施例作用与效果
根据本发明的高架双线轨道降噪系统，采用道床减振垫或道床隔振器中的任一种设置在轨道上，能够减少下部基础的振动，从而减少二次噪音的形成。
轨道吸音板沿钢轨的延伸方向铺设在道床上，能够在靠近轮轨噪声的声源处吸收、消除声能量，减少二次噪音的声波从车箱体和道床形成的空间内向外扩散和传递，减轻更外围区域的噪音污染的治理难度。
轨道吸音板包括吸音板主体、第一凸起以及第二凸起，相邻的轨道吸音板上的第一凸起之间相互连接，第二凸起安装在沿轨道延伸方向上相邻的两个轨枕之间。轨道吸音板整体结构简单，且能够适用于既有轨道线路，安装方便，适用范围广，实用性强，具有较高的推广应用价值。
轨道吸音板采用满足一定性能指标的多孔非金属材料，具有较好的吸声性能、耐候性和抗压强度，能够避免因工务维保人员行走而破损，有效延长轨道吸音板的使用寿命。
近轨声屏障设置在钢轨外侧，较传统声屏障更靠近声源，比传统直立式声屏障声影面积更大，能够在靠近轮轨处阻隔部分二次噪音进一步向外部区域传播扩散，具有较好的降噪效果。近轨声屏障包括声屏障主体、安装板以及安装架。声屏障主体设置在安装板上，安装板通过安装架固定安装在轨道外侧，整体结构简单，安装方便，且能够适用于既有轨道线路，适用范围广，实用性强，与传统的声屏障相比用料更少、工程造价更低，具有较高的推广应用价值。轨道声屏障的声屏障主体安装在安装板上的朝向轨道一侧的安装槽内，能够有效吸收列车行驶时的轮轨噪声，减少噪音污染。
声屏障主体包括吸音层、透声层以及防水层，防水层设置在吸音层朝向安装板的表面上，透声层包裹在吸音层的外部且边缘固定连接在防水层朝向安装板的表面上，使得透声层与吸音层之间无需直接胶粘固定，能够有效提高透声层的透声率，达到更好的降噪效果。此外，透声层与防水层的连接位置在吸音层朝向安装板即背向钢轨的一侧，使得防水层在阻挡雨水的同时不影响轨道侧产生的噪音透过，外观上也更加平整美观。声屏障主体无需使用传统的彩钢板或铝板封堵安装槽，能够有效延长声屏障的使用寿命，且整体质量较轻，加工、施工周期也更短，能够进一步减少人力和时间成本。
透声层采用表面具有涂层的织物材料，可弯曲的同时能够确保产品形状的高稳定性以及高抗压强度，且具有较高的机械强度，不易撕裂，可保证户外使用时的作用效果，延长使用寿命。镀银处理进一步提高了透声层的防火性能与强度性能。
透声层具有呈网格状均匀分布的透声孔，透声性能较好，且透声孔的尺寸较小，既可以减少雨水进入吸音层内部吸音层的使用性能的不利影响，又使得吸音层不易通过透声孔外溢，避免造成环境污染、降低声屏障的吸声性能。
近轨声屏障的高度与车轮等高，与传统的声屏障相比用料更少、工程造价更低。近轨声屏障设置在钢轨外侧，较传统声屏障更靠近声源，比传统直立式声屏障声影面积更大，能够在靠近轮轨处阻隔部分噪声进一步向外部区域传播扩散，具有较好的降噪效果。
由于高架双线轨道中各部分噪声源位置差异较大，且噪声产生和传播的影响因素较为复杂，单一的降噪措施无法全部覆盖，采取近轨声屏障、轨道吸音板以及道床减振垫或道床隔振器组合的综合减振降噪措施可以更精准地针对一次噪音和二次噪音进行降噪，总体实现较好的降噪效果。
上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。
Claims (10)
1.一种高架双线轨道降噪系统，设置在具有两条并行轨道的高架上，所述轨道包括基底、道床、轨枕以及钢轨，其特征在于，包括：
近轨声屏障，沿所述钢轨的延伸方向设置在所述轨道外侧；
轨道吸音板，沿所述钢轨的延伸方向铺设在所述道床上；以及
道床减振垫或道床隔振器中的任一种，设置在所述道床与所述基底之间，
其中，所述近轨声屏障包括声屏障主体、安装板以及安装架，
所述安装板通过所述安装架固定安装在所述轨道外侧，
所述声屏障主体设置在所述安装板上，
所述声屏障主体包括吸音层、透声层以及防水层，
所述防水层设置在所述吸音层朝向所述安装板的表面上，
所述透声层包裹在所述吸音层的外部，
所述透声层的边缘固定连接在所述防水层朝向所述安装板的表面上。
2.根据权利要求1所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述轨道吸音板包括吸音板主体、第一凸起以及第二凸起，
单个所述轨道吸音板对应的所述第一凸起的数量为两个，
两个所述第一凸起分别设置在吸音板主体的两端，
相邻的所述轨道吸音板上的所述第一凸起之间相互连接，
所述第二凸起设置在所述吸音板主体侧面。
3.根据权利要求2所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述吸音板主体安装在两条所述钢轨之间，
所述第一凸起安装在相对的两个所述轨枕之间，
单个所述轨道吸音板对应的所述第二凸起的数量为两个，
两个所述第二凸起分别设置在所述吸音板主体的两侧，
所述第二凸起安装在沿钢轨延伸方向上相邻的两个所述轨枕之间。
4.根据权利要求2所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述吸音板主体安装在所述钢轨外侧，
所述第一凸起安装在所述轨枕外侧，
单个所述轨道吸音板对应的所述第二凸起的数量为一个，所述第二凸起设置在所述吸音板主体靠近所述钢轨的一侧。
5.根据权利要求1所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述透声层采用表面具有涂层的织物材料，并经过镀银处理。
6.根据权利要求1所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述透声层具有呈网格状均匀分布的透声孔，
所述透声孔的长度为1㎜，宽度为0.8㎜，深度为0.52㎜。
7.根据权利要求1所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述吸音层采用容重为80g/m3的矿石棉，
所述吸音层的长度为2000mm，宽度为230mm，厚度为100mm。
8.根据权利要求1所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述防水层的宽度小于或等于所述吸音层的宽度，
所述防水层的长度小于或等于所述吸音层的长度。
9.根据权利要求1所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述道床减振垫设置在所述道床与所述基底之间，包括减振垫主体和多个减振凸台，
多个所述减振凸台分布在所述减振垫主体的一个表面上，且与所述减振垫主体一体成型，
所述减振凸台靠近所述减振垫主体的部分的截面面积大于或等于远离所述减振垫主体的部分的截面面积。
10.根据权利要求1所述的高架双线轨道降噪系统，其特征在于：
其中，所述道床隔振器包括外套筒，固定嵌设在道床中，沿其长度方向贯通；
弹性元件，设置在所述外套筒下方；
调高垫片，设置在所述弹性元件上方；
锁紧垫片，嵌合在所述外套筒中，并通过连接件与所述调高垫片、所述弹性元件连接在一起；以及
断簧指示器，设置在所述弹性元件上方，其指示端位于所述外套筒的上端开口处，
其中，所述弹簧元件包括：
弹簧壳体；
第一钢弹簧，设置在所述弹簧壳体内；以及
第二钢弹簧，整体直径小于所述第一钢弹簧，套装在所述第一钢弹簧内。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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