CN203383133U - 一种用于高速铁路降噪的简支槽形梁 - Google Patents

一种用于高速铁路降噪的简支槽形梁 Download PDF

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陈后军
苏伟
张雷
马广
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本实用新型公开了一种用于高速铁路降噪的简支槽形梁，包括纵横梁桥面系、设置在纵横梁桥面系两侧的主纵梁和对称设置在纵横梁桥面系两端的端横梁；纵横梁桥面系包括桥面板和桥面板底侧设置的小纵梁和小横梁；桥面板的顶部设置高速铁路轨道板；主纵梁包括上部水平设置的上翼缘和下部倾斜设置的主纵梁腹板，主纵梁的上翼缘左右两侧不对称。本实用新型的主纵梁腹板可以起到遮挡轮轨噪声和部分空气动力噪声的作用，主纵梁腹板内侧的锯齿状降噪结构，将轮轨噪声锁定在较小范围内，极大程度的降低噪声对环境的影响。本实用新型采用纵横梁桥面系的结构，极大程度的降低桥面板的竖向局部振动，进而降低桥面板部位的二次辐射噪声。

Description

一种用于高速铁路降噪的简支槽形梁
技术领域
本实用新型属于土木工程桥梁技术领域，具体涉及一种用于高速铁路降噪的简支槽形梁。
背景技术
随着高速铁路列车行车速度的快速提高，列车与桥梁间的耦合振动响应增大，轮轨噪声和空气动力噪声也明显增大。现有的高速铁路桥梁以箱形梁为主，如图1所示，为降低轮轨噪声和部分空气动力噪声，在箱形梁8桥面的边缘部位设置了声屏障9，取得了一定的效果。然而，目前箱形梁上的声屏障设计使用寿命通常为30年，而梁体本身的设计使用寿命为100年，两者设计使用寿命相差较大，声屏障在使用到期后需要进行更换，在运营线上更换声屏障会对线路正常运行带来一定的影响。此外，由于箱形梁建筑高度较高，当遇到既有降噪要求又有交通立交要求时，则不易同时满足。
为了满足立交要求，一般采用轨顶至梁低距离较小的槽形梁，其轨顶到梁底的高度只有箱梁的一半，能够在不改变线路纵断面的基础上满足桥下立交净空的要求。此外，槽形梁两侧的腹板比声屏障更加贴近轮轨噪声的声源区域，遮挡轮轨噪声的效率更高。槽形梁虽然具有降噪功能，但以往的槽形梁设计主要为满足桥下净空的要求，并未对其降噪性能进行专项设计，降噪效果有限。因此，为了更好的提高槽形梁的降噪功能，需要进行专门的降噪设计。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的不足，提供了一种针对降低高速铁路噪声而设计的槽形梁，该槽形梁采用下承式结构，利用腹板及其降噪构造阻隔列车轮轨噪声和部分空气动力噪声，通过增加轨道板下小纵梁降低桥面板的辐射噪声。
本实用新型为解决这一问题所采取的技术方案是:
本实用新型的用于高速铁路降噪的简支槽形梁，包括纵横梁桥面系、设置在纵横梁桥面系两侧的主纵梁和对称设置在纵横梁桥面系两端的端横梁；纵横梁桥面系包括桥面板和桥面板底侧设置的小纵梁和小横梁；桥面板的顶部设置高速铁路轨道板；主纵梁包括上部水平设置的上翼缘和下部倾斜设置的主纵梁腹板，主纵梁的上翼缘左右两侧不对称。
所述的小纵梁分布于高速铁路轨道板对应位置的下方，小纵梁的梁截面中心线与上部轨道中心线重合。
所述的小横梁均匀分布于桥面板底侧。
所述的主纵梁腹板内侧设置有锯齿状的降噪结构。
所述的小横梁的上部、主纵梁腹板的内侧设置有腹板加劲肋。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
本实用新型的用于高速铁路降噪的简支槽形梁，主纵梁腹板可以起到遮挡轮轨噪声和部分空气动力噪声的作用，主纵梁腹板内侧的锯齿状降噪结构，可以对轮轨噪声的方向和频率成分进行定向声反射，从而将轮轨噪声锁定在较小范围内，极大程度的降低噪声对环境的影响。本实用新型采用纵横梁桥面系的结构，通过设置小纵梁，使之直接支撑轨道结构，传力途径缩短，极大程度的降低桥面板的竖向局部振动，进而降低桥面板部位的二次辐射噪声。且采用纵横梁桥面系，截面重心较高，预应力利用率随之提高。主纵梁的上翼缘，预留了矮声屏障的安装条件，由于矮声屏障高度较低，荷载小，相应的基础工程体量较小，施工简单。
如前所述，本实用新型的槽形梁的降噪作用靠设计结构自身来实现，不存在中途更换降噪附属设施的环节，从长远考虑，具有“一次投资，终身受益”的优势，减少了后续的大量养护维修费用，并且对运营线路影响较小。槽形梁的结构形式，也为后续加装矮声屏障留有了较大余地，可以根据具体降噪需求，加装矮声屏障，以满足更进一步的降噪要求。
附图说明
图1是现有技术的高速铁路降噪结构的结构示意图；
图2是本实用新型的用于高速铁路降噪的简支槽形梁的结构示意图；
图3是图2中I—I向视图；
图4是本实用新型的主纵梁的结构示意图。                                                                                   
附图中主要部件符号说明：
1：主纵梁              2：小纵梁
3：端横梁              4：小横梁
5：桥面板              6：主纵梁腹板
7：腹板加劲肋          8：箱形梁
9：声屏障             10：上翼缘。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本实用新型进行详细的说明。
图2是本实用新型的用于高速铁路降噪的简支槽形梁的结构示意图；图3是图2中I—I向视图。如图2和图3所示，本实用新型的用于高速铁路降噪的简支槽形梁，包括纵横梁桥面系、设置在纵横梁桥面系两侧的主纵梁1和对称设置在纵横梁桥面系两端的端横梁3。
纵横梁桥面系包括桥面板5和桥面板5底侧设置的小纵梁2和小横梁4；桥面板5的顶部设置高速铁路轨道板。小纵梁2分布于高速铁路轨道板对应位置的下方，小纵梁2的梁截面中心线与上部轨道中心线重合。小横梁4均匀分布于桥面板5底侧。小横梁4的上部、主纵梁腹板6的内侧设置有腹板加劲肋7。
图4是本实用新型的主纵梁的结构示意图。主纵梁1包括上部水平设置的上翼缘10和下部倾斜设置的主纵梁腹板6，主纵梁1的上翼缘10左右两侧不对称。主纵梁腹板6内侧设置有锯齿状的降噪结构。
实施例：1孔24m的槽形梁：小横梁4的间距为4.5m，靠近梁端两侧的小横梁4于相应的端横梁3的间距为4.55m，全桥共设四道小横梁。
实施例：1孔32m的槽形梁：小横梁4的间距为4.6m，靠近梁端两侧的小横梁4于相应的端横梁3的间距为5.1m，全桥共设五道小横梁。
本实用新型采用纵向和横向双向预应力体系，纵向预应力钢束布置于主纵梁1、小纵梁2、桥面板5中，横向预应力钢束布置于端横梁3、小横梁4中。当简支梁跨度在24~32m，梁横向跨度在11m左右时，主纵梁1的高度为310cm，其小纵梁2尺寸为30cm（宽）×80cm（高），小横梁4尺寸为50cm（宽）×110cm（高），端横梁3尺寸为150cm（宽）×110cm（高），桥面板5厚度为35~45cm。
桥面板5顶设置高速铁路轨道板，高速列车行驶于槽形梁两主纵梁1中间，轮轨噪声和部分空气动力噪声受到主纵梁1的隔声和反射作用，其中，主纵梁腹板6采用了特殊的声反射构造设计，有效反射轮轨噪声，使之被封锁于轮轨区域，防止噪声扩散。这两种措施可减少列车行驶过程中噪声对环境的影响，同时两侧主纵梁1可以有效防止列车脱轨，给行车安全提供可靠的保证。
本实用新型通过设置小纵梁和小横梁，使得桥面板厚度进一步减薄，而小纵梁和小横梁自身混凝土用量有限，总体上降低了传统的主纵梁+桥面板的槽形梁的工程数量，此外，小纵梁直接设置于轨道正下方，增加了桥面板对轨道竖向振动的支撑作用，减小了桥面板的局部振动，控制了桥面板的二次辐射噪声。

Claims (5)

1.一种用于高速铁路降噪的简支槽形梁，其特征在于：该槽形梁包括纵横梁桥面系、设置在纵横梁桥面系两侧的主纵梁（1）和对称设置在纵横梁桥面系两端的端横梁（3）；纵横梁桥面系包括桥面板（5）和桥面板（5）底侧设置的小纵梁（2）和小横梁（4）；桥面板（5）的顶部设置高速铁路轨道板；主纵梁（1）包括上部水平设置的上翼缘（10）和下部倾斜设置的主纵梁腹板（6），主纵梁的上翼缘（10）左右两侧不对称。
2.根据权利要求1所述的用于高速铁路降噪的简支槽形梁，其特征在于：小纵梁（2）分布于高速铁路轨道板对应位置的下方，小纵梁（2）的梁截面中心线与上部轨道中心线重合。
3.根据权利要求1所述的用于高速铁路降噪的简支槽形梁，其特征在于：小横梁（4）均匀分布于桥面板（5）底侧。
4.根据权利要求1所述的用于高速铁路降噪的简支槽形梁，其特征在于：主纵梁腹板（6）内侧设置有锯齿状的降噪结构。
5.根据权利要求1所述的用于高速铁路降噪的简支槽形梁，其特征在于：小横梁（4）的上部、主纵梁腹板（6）的内侧设置有腹板加劲肋（7）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104404893A (zh) * 2014-11-28 2015-03-11 中铁第一勘察设计院集团有限公司 高速铁路分片式槽形梁半封闭挡风结构
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