CN202595645U - 一种适用于轨道交通的声屏障 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种声屏障，尤其是指一种具有强吸声、高隔声性能、防振动特性的适用于轨道交通的声屏障，属于轨道交通噪声消除、降低技术领域。所述声屏障包括屏体，所述屏体包括前面板、后背板及设于二者之间的至少一层中间层，其特征在于：所述前面板由金属冲孔板构成，且所述金属冲孔板被加工成凹凸起伏状且其外表面形成若干道均匀间隔的尖劈结构。本实用新型所述的声屏障联合应用了尖劈吸声、纤维吸声、微穿孔板吸声等技术，大幅提升了屏体的吸声性能。以实施例中优选结构为例，其实验室检测吸声系数NRC为0.95，计算隔声量高于25分贝，现场实测降噪量为5-8分贝，高于常规轨道交通声屏障，各项声学参数达到国内轨道交通声屏障领先水平。

Description

一种适用于轨道交通的声屏障

技术领域

本实用新型涉及一种声屏障，尤其是指一种具有强吸声、高隔声性能、防振动特性的适用于轨道交通的声屏障，属于轨道交通噪声消除、降低技术领域。

背景技术

为改善城市交通，我国主要大中型城市均加快了城市轨道交通的建设。轨道交通主要分为地下、地面和高架三种形式，其中高架形式具有投资少，施工便捷，环境振动影响小，运管维护方便且运行费用低等优点，但与此相对的，高架轨道交通具有噪声源强大，辐射面广的缺点，带来显著的声环境影响，制约了高架轨道的建设。

声屏障是缓解高架轨道交通噪声的主要措施之一，现已被广泛采用。通常我们发声源发出的声音能够直接到达的区域称为声照区，把声音不能直接到达的区域称为声影区。声屏障的作用就是阻挡直达声的传播，隔离透射声，防止屏体振动二次结构声，并使绕射声有足够的衰减。

然而现有很多用于轨道交通的声屏障在吸声性能、隔声性能及二次结构声防止方面存在不足，导致其实际降噪效果并不理想，一般降噪量仅为2-5分贝，难以起到显著降噪（一般认为显著降噪的降噪量在5分贝以上）、缓解噪声引发的居民矛盾的作用。

为此，有必要针对轨道交通噪声特性，设计一种强吸声、高隔声性能、且防止屏体振动二次声的新型轨道声屏障，提高轨道交通声屏障的效果，起到显著降噪和缓解噪声影响的作用。

发明内容

本实用新型实施例的目的是针对现有屏障在吸声性能、隔声性能及二次结构声防止方面存在不足，提出一种适用于轨道交通的声屏障，缓解高架城市轨道交通噪声影响。

为了达到上述发明目的，本实用新型实施例提出的一种适用于轨道交通的声屏障是通过以下技术方案实现的:

一种适用于轨道交通的声屏障，包括屏体，所述屏体包括前面板、后背板及设于二者之间的至少一层中间层，其特征在于：所述前面板由金属冲孔板构成，且所述金属冲孔板被加工成凹凸起伏状且其外表面形成若干道均匀间隔的尖劈结构。

进一步优选地，所述中间层包括吸音层和空气层，所述吸音层铺设在所述后背板上，在所述吸音层与所述金属冲孔板上尖劈结构的基部之间具有间距，所述间距构成所述空气层。

进一步优选地，所述吸音层至少一块具有变化厚度的聚脂纤维吸音板构成。

进一步优选地，所述金属冲孔板为复合通孔铝板。

进一步优选地，所述尖劈结构为断面形状呈等腰梯形的平顶尖劈。

进一步优选地，所述等腰梯形断面的尖劈结构中，上底宽度不超过下底的25%。

进一步优选地，所述尖劈结构沿所述声屏障长度方向延伸设置。

进一步优选地，所述声屏障还包括圆柱形吸声筒，所述圆柱形吸声筒被固定在所述屏体上缘。

进一步优选地，所述声屏障还包括若干间隔设立的H型钢立柱，所述屏体侧缘嵌装在所述H型钢立柱的凹槽内，所述H型钢立柱的一个翼板和所述屏体的后背板通过至少一条三元乙丙弹性密封条间隔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

屏体的前面板利用作成吸声尖劈形式的复合通孔铝板，内部加填聚脂纤维吸音板，这种结构和材料创新组合，集合了新型复合通孔铝板的吸声性能、内填聚酯纤维的吸声性能、尖劈的吸声性能以及内部空腔加大和空腔深度变化对吸声性能改善等优点，使得整个屏体的吸声性能大幅度提高，并可通过调整面板各项参数调节吸声系数和频段。

采用三元乙丙弹性密封条替代常规采用的安装弹簧对屏体进行固定。该措施防止屏体振动带来的二次结构声。同时，该措施可消除屏体、基础及立柱之间的漏声，提高屏体的隔声性能。此外，该措施有利于在立柱型号不变的前提下，提高屏体空腔深度，从而改善低频区的吸声性能。

以本实用新型实施例中声屏障为实例，其实验室检测吸声系数NRC为0.95，计算隔声量高于25分贝，现场实测降噪量为5～8分贝，高于常规声屏障，各项声学参数达到国内轨道交通声屏障领先水平。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本实用新型实施例屏体线密封固定示意图；

图2为本实用新型实施例屏体结构示意图；

图3为本实用新型实施例吸声尖劈型面板示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1所示，标号分别表示：H型钢立柱1、屏体2、三元乙丙双波密封条3、不锈钢铆钉4、复合通孔铝板5、吸音层6、镀锌板7、空气层8。

针对城市高架轨道交通噪声频率低、能量大，车体反射面大，结构振动二次噪声显著的特点，要实现显著降噪的目标，关键一是、在于屏体吸声性能好，尤其是低频区的吸声性能，减少反射；关键二是、减少漏声，提高屏体的隔声量；关键三是：防止屏体振动产生的二次结构声。本实用新型设计的构思及具体的结构即基于上述需求进行设计的。

本实用新型实施例所提出的一种适用于轨道交通的声屏障，采用圆柱形吸声筒（图中未示）和直立式吸声型屏体2为吸声主体结构，并采用业界习见的H型钢立柱1作为固定屏体2的框架。

圆柱形吸声筒被固定在声屏障位于最上方的屏体2上缘，圆柱形吸声筒可以起到增大声屏障的实际高度和吸声面积的作用，进而起到减少噪声的绕射并对声屏障顶部噪声有吸声作用，降噪效果好。有资料显示声屏障顶部采用吸声圆筒体，可以增加降噪效果1-2dB。对于圆柱形吸声筒的应用在噪声消除、降低技术领域为习见技术，故在此对其具体结构和安装方式不再赘述。

参见图2，声屏障的屏体2通常包括前面板、后背板及设于二者之间的至少一层中间层，在本实施例中，对于上述前面板、后背板及中间层的选择如下：

后背板采用镀锌板7，主要起到隔声和作为支撑屏体支撑的作用。

参见图3，前面板则采用具有尖劈结构的复合通孔铝板5，复合通孔铝板5采用氧化铝板制成，其表面均匀的分布着三角锥形孔与反面椭圆形孔，成复合多向相通的微孔，是一种良好的吸声面板材料。将复合通孔铝板5上制作成凹凸起伏在其外表面形成若干道均匀间隔的尖劈结构，尖劈结构均沿所述声屏障长度方向延伸设置。在本实施例的优选结构中，尖劈结构为断面形状呈等腰梯形的平顶尖劈，其取消尖劈结构中对降噪效果影响较小的尖部，以达到大幅减小屏体总厚度的目的。在本实施例中，等腰梯形的下底宽100mm，上底宽40mm，高为80mm，也就是说取消了40%高度的尖部。

由前面板和后背板构成的屏体2空腔总厚度为120mm（不包括尖劈高度），而此空腔内设置有两层中间层，分别为吸音层和空气层8。吸音层选择采用密度为120～200kg/m3的聚脂纤维吸音材料制成，吸音层铺设在镀锌板7（后背板）上。吸音层与复合通孔铝板5上尖劈结构的基部之间具有间距，所述间距构成所述空气层8。在各个领域的尖劈使用中，空气层8的应用通常是不可或缺的，其目的主要是为了提高吸声性能，使入射声波在穿透吸声尖劈后，通过与尖劈后部结构的折射和反射使尖劈多次吸声。但是在本实用新型中，为了进一步增加吸声性能，对于该空气层8具体结构有了更加优化的调整，而这些调整是通过将吸音层设计为变截面的结构来实现的。在本实施例中，吸音层被设计成厚度20-50mm的梯面，具体的说，吸音层由两块断面形状大致呈直角梯形的吸声板6拼装铺设在镀锌板7上而构成，两块吸声板6的厚度从其内缘（两块吸声板6相接的一侧）到其外缘（吸声板上相对其内缘的另一侧）由小到大逐渐变化，形成上述梯面，其中，内缘处厚度为20mm、外缘处厚度为50mm，由此空腔内扣除聚脂纤维吸音层的实际空腔厚度70-100mm。通过上述结构，使空气层8厚度（实际空腔深度）变化，使得整个屏体的吸声性能大幅度提高。显然本领域技术人员应当理解，以上对于吸音层的结构描述仅为示意性的，在实际的应用中，吸音层的截面形式可以根据使用场合的具体噪声特性进行相应调整，以增强空气层8的吸声性能，而这些调整同样落在本实用新型的保护范围内。

除对于以上所描述的对于屏体2的改良外，为防止屏体2振动产生的二次结构声，本实施例中对于屏体2的安装方式进行了进一步的改良。参见图3，其为屏体2和H型钢立柱1连接节点的示意图。和现有技术相对比，本实施例中屏体2的侧缘在嵌装在H型钢立柱1的凹槽后，采用三元乙丙弹性密封条固定屏体2的方式来替代采用弹簧对屏体2固定的方式。具体的说，屏体2背部两侧的外缘处采用不锈钢铆钉4固定有一根通长三元乙丙双波密封条3，屏体2嵌入H型钢立柱1的凹槽后，该三元乙丙双波密封条3设于H型钢立柱1的翼板和屏体2之间，并被压缩，进而起到固定屏体2的作用。采用上述固定结构，非但消除了屏体2与H型钢立柱1之间的漏声，尤其是消除了屏体2振动产生的二次结构声，增加了声屏障的隔声性能，而且在H型钢立柱1腹板宽度不变的情况下，减少了弹簧安装所需要的间隙，进一步增加空气层8的厚度，从而改善低频区的吸声性能（根据声学原理，当空气层8厚度为声波1/4波长时，吸声系数最大，也就是空气层8厚度越厚，其低频吸收能力越强）。以上所描述的为屏体2和H型钢立柱1连接结构，显然本领域技术人员应当可以以相同设计构思在此结构上进行变形，以应用到屏体2的其它固定节点上，如屏体2与屏体2、屏体2与基础等位置的固定。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

屏体的前面板利用作成吸声尖劈形式的复合通孔铝板，内部加填聚脂纤维吸音板，这种结构和材料创新组合，集合了新型复合通孔铝板的吸声性能、内填聚酯纤维的吸声性能、尖劈的吸声性能以及内部空腔加大和空腔深度变化对吸声性能改善等优点，使得整个屏体的吸声性能大幅度提高，并可通过调整面板各项参数调节吸声系数和频段。

采用三元乙丙弹性密封条替代常规采用的安装弹簧对屏体进行固定。该措施防止屏体振动带来的二次结构声。同时，该措施可消除屏体、基础及立柱之间的漏声，提高屏体的隔声性能。此外，该措施有利于在立柱型号不变的前提下，提高屏体空腔深度，从而改善低频区的吸声性能。

本实用新型所属领域的一般技术人员可以理解，本实用新型以上实施例仅为本实用新型的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本实用新型权利要求技术方案的实施，都在本实用新型的保护范围内。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，如对于上述实施例中声屏障各个组成构件规格尺寸的选择，尤其是对于前面板上尖劈结构各项参数的选择均不仅仅局限于此，可以根据轨道交通实际环境的需求，对于其参数进行相应的调整，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种适用于轨道交通的声屏障，包括屏体，所述屏体包括前面板、后背板及设于二者之间的至少一层中间层，其特征在于：所述前面板由金属冲孔板构成，且所述金属冲孔板被加工成凹凸起伏状且其外表面形成若干道均匀间隔的尖劈结构。

2.如权利要求1所述的一种适用于轨道交通的声屏障，其特征在于：所述中间层包括吸音层和空气层，所述吸音层铺设在所述后背板上，在所述吸音层与所述金属冲孔板上尖劈结构的基部之间具有间距，所述间距构成所述空气层。

3.如权利要求2所述的一种适用于轨道交通的声屏障，其特征在于：所述吸音层至少一块具有变化厚度的聚脂纤维吸音板构成。

4.如权利要求1、2或3任意一项所述的一种适用于轨道交通的声屏障，其特征在于：所述金属冲孔板为复合通孔铝板。

5.如权利要求5所述的一种适用于轨道交通的声屏障，其特征在于：所述尖劈结构为断面形状呈等腰梯形的平顶尖劈。

6.如权利要求5所述的一种适用于轨道交通的声屏障，其特征在于：所述等腰梯形断面的尖劈结构中，上底宽度不超过下底的25%。

7.如权利要求6所述的一种适用于轨道交通的声屏障，其特征在于：所述尖劈结构沿所述声屏障长度方向延伸设置。

8.如权利要求1所述的一种适用于轨道交通的声屏障，其特征在于：所述声屏障还包括圆柱形吸声筒，所述圆柱形吸声筒被固定在所述屏体上缘。

9.如权利要求1或8所述的一种适用于轨道交通的声屏障，其特征在于：所述声屏障还包括若干间隔设立的H型钢立柱，所述屏体侧缘嵌装在所述H型钢立柱的凹槽内，所述H型钢立柱的一个翼板和所述屏体的后背板通过至少一条三元乙丙弹性密封条间隔。

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