CN204510046U - 铁路t梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障 - Google Patents

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王其昌
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Abstract

本实用新型公开了一种铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障。包括铁路基础横梁、设置于基础横梁上的肋柱和声屏障，肋柱下端、基础横梁上表面和肋柱下端外侧的预制挡件相互之间有预埋筋或螺栓连接并通过现浇混凝土将预埋筋或螺栓完全覆盖固定；基础横梁上表面预埋有锚固钢板和预埋筋，肋柱下端通过螺栓与锚固钢板连接固定，预制挡件有预埋筋并与基础横梁上表面的预埋筋连接固结。本实用新型构造结构采用预制各单元件在现场现浇混凝土连接固定结构，提高了各单元件建造的可靠性，保证和稳定质量，现场浇筑施工比现有焊接工艺效率更高，浇筑后混凝土完全覆盖连接金属件，防止金属连接件锈蚀、松动，实现了免维护，各结构件受力更合理。

Description

铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障
技术领域
本实用新型属于铁路运行噪音治理技术领域，尤其属于高速铁路噪音治理技术，特别涉及一种应用于铁路道路两侧的吸声声屏障。
背景技术
声屏障是在声源和接收者之间插入的一个设施，使声波传播有一个显著的附加衰减，从而减弱接收者所在的一定区域内的噪声影响。
现有声屏障通常采用预埋件结合现场紧固件安装方式完成施工，即通过预埋于基础混凝土里的U型螺栓，与声屏障的H型钢立柱进行机械连接，其存在声屏障组件数量较多，并大量采用钢材及螺栓连接件，在运营中易松动、易锈蚀等突出问题，组件松动后还易产生二次噪声和环境污染，在运营过程中还会带来大量的工务维护工作量。同时使用矿棉纤维作吸声材料，其在运营过程中受外部环境的影响极易散落，松散后易造成环境污染。
现有声屏障结构复杂，多采用普通混凝土或金属板材、矿物吸声棉及其它连接零部件组成，其在吸隔声效果、使用寿命及减少运营维护方面都有待改善，不能较好的满足更广泛的铁路吸隔声降噪需要。
发明内容
本实用新型根据现有技术的不足公开了铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障。本实用新型要解决的问题是提供一种构造更合理、稳固，环保，使用寿命更长，免维护，降噪效果显著，动力性能优越、环保的声屏障。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种与铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括用于固定设置声屏障的铁路基础横梁、间隔设置于基础横梁上的肋柱和固定在肋柱上的声屏障，其特征在于：所述肋柱下端、基础横梁上表面和肋柱下端外侧的预制挡件相互之间有预埋筋或螺栓连接并通过现浇混凝土将预埋筋或螺栓完全覆盖固定。
所述基础横梁上表面预埋有锚固钢板和预埋筋，肋柱下端通过螺栓与锚固钢板连接固定，预制挡件有预埋筋并与基础横梁上表面的预埋筋连接固结。
上述肋柱外侧连续固定有声屏障背板，间隔设置的肋柱之间固定声屏障吸声板。
所述背板与吸声板之间有吸隔声空腔。
所述吸声板表面有截面大小相同且连续的W形尖劈，吸声板背面有间隔设置的垫条。
所述W形尖劈是圆弧形或梯形。
所述垫条高度与背板至吸声板之间的距离相同。
所述间隔设置的每对肋柱之间由多块预制的吸声板横向和纵向组合构成，并通过横向连接销固定在肋柱上，背面通过垫条与背板粘接固定。
所述垫条为间隔布置。
所述吸声板是具有无序连通的三维网状孔结构的微孔陶瓷复合板，微孔孔径为0.5至100微米。
所述肋柱和背板由超高强度活性粉末混凝土预制成型。
本实用新型构造结构采用预制各单元件在现场现浇混凝土连接固定结构，提高了各单元件建造的可靠性，保证和稳定质量，现场浇筑施工比现有焊接工艺效率更高，浇筑后混凝土完全覆盖连接金属件，防止金属连接件锈蚀、松动，实现了免维护，采用肋柱、基础横梁和肋柱下端外侧的预制挡件预埋连接筋连接并用混凝土覆盖固化结构，连接更稳定牢固，各结构件受力更合理。
本实用新型吸声板采用微孔陶瓷作为吸声材料，其结构特征主要在于：材料内部的大量微孔或间隙细小、分布均匀；微孔相互连通，微孔向外敞开，声波更易进入微孔内。微孔陶瓷体通过烧制而成，是一个完整的固结体，不会对环境产生二次污染。到目前为止，微孔陶瓷吸声等综合性能是最优的。
本实用新型吸声板声源侧外表面采用W形尖劈吸声表面结构，从声学原理方面来看，声源入射方向的表面采用尖劈形状，当声波入射到吸声板表面时，声阻抗是逐渐增大而不是突变，因而避免了声反射作用，有效提升了吸声板的吸声效能。
本实用新型在吸声板与背板之间设置分隔的连续空腔，该空腔特征增强了特定频域频率的吸声特性，尤其是对低频域噪声的吸声效果有效，这正是当前声屏障在解决降低低频噪声的难点所在。
通过创新运用，将微孔、空腔、尖劈特性相结合形成吸声板构造，提高了吸声板的综合吸声降噪效能。本实用新型中具有超高强度的背板，其密实的结构，提高了声屏障的隔声效果。
本实用新型根据其结构及材料的特点，单元板沿线路方向长度设置了700mm～2000mm之间各类规格以及更长规格的声屏障单元板。
附图说明
图1是本实用新型复合声屏障桥面横截面布置示意图；
图2是本实用新型复合声屏障横截面局部结构示意图；
图3是本实用新型复合声屏障俯视平面局部结构示意图；
图4是本实用新型复合声屏障局部平面结构示意图；
图5是本实用新型复合声屏障局部侧面结构示意图；
图6是本实用新型声屏障横截面结构示意图；
图7是本实用新型预制挡件结构示意图；
图8是本实用新型吸声板结构横截面示意图。
图中，1是现浇混凝土，2是肋柱，21是吸声板连接孔，3是背板，4是吸声板，41是横向连接销，42是垫条，43是W形尖劈，5是预制挡件，51是挡件预埋筋一，52是挡件预埋筋二，6是基础横梁，7是桥梁，8是锚固钢板，9是固定螺栓，10是连接纵梁，11是空腔。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，实施例只用于对本实用新型进行进一步的说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本实用新型的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本实用新型保护的范围。
结合图1至图8。
铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括用于固定设置声屏障的铁路基础横梁6、间隔设置于基础横梁6上的肋柱2和固定在肋柱2上的声屏障，肋柱2下端、基础横梁6上表面和肋柱2下端外侧的预制挡件5相互之间有预埋筋或螺栓连接并通过现浇混凝土1将预埋筋或螺栓完全覆盖固结。
基础横梁6上表面预埋有锚固钢板8和预埋筋，肋柱2下端通过固定螺栓9与锚固钢板8连接固定，预制挡件5有预埋筋并与基础横梁2上表面的预埋筋连接固定。
肋柱2外侧连续固定有声屏障背板3，间隔设置的肋柱2之间固定吸声板4。背板3与吸声板4之间有吸声空腔11。
吸声板4表面有截面大小相同且连续的W形尖劈43，吸声板4背面有间隔设置的垫条42。W形尖劈43是圆弧形或梯形，本例中是梯形。
垫条42高度与背板3至吸声板4之间的距离相同。
间隔设置的每对肋柱2之间由多块预制的吸声板4横向和纵向组合构成，并通过横向连接销41固定在肋柱2上，背面通过垫条42与背板2粘接固定。垫条42可竖向布置或横向布置，本例图中为竖向布置，垫条42布置时间隔布置。
吸声板4是具有无序连通的三维网状孔结构的微孔陶瓷复合板，微孔孔径为0.5至100微米。
如图1、图2、图3所示，图中，整体式复合声屏障固定于铁路T形梁上，在其他铁路横梁类似结构上可以同样设置，声屏障包括预制的肋柱2，固定于肋柱2上的背板3，以及固定于背板3、肋柱2上的吸声板4，支撑肋柱2设有连接件，与固定于桥梁基础横梁6的声屏障安装基础预制连接钢筋、外侧预制挡件5的预埋筋相连接，通过现浇混凝土1与基础横梁6、外侧预制挡件5等固结为一个整体结构。图中，在铁路T形梁上还沿铁路线路方向两侧设置人行连接纵梁10，连接纵梁10与声屏障各结构件用混凝土现浇固结。
如图4、图5、图6所示，肋柱2与背板3形成声屏障的主要受力结构，肋柱2应用活性粉末混凝土类高强度、高性能材料生产。每个单元声屏障设两根肋柱2，肋柱2之间靠噪声源侧安装吸声板4、线路外侧安装背板3，吸声板4安装于两肋柱2之间以及背板靠线路中线侧，同时，通过结构形状设计，在背板3与吸声板4间形成吸声空腔11，增强吸、隔音效果。
如图8所示，吸声板4采用具有无序连通的三维网孔结构的微孔陶瓷复合板，微孔孔径为0.5至100微米。吸声板4表面为W形尖劈43，W形尖劈43按水平方向设置，采用无机胶类材料及锚固定位的横向连接销41肋柱2稳固连接。吸声板4后表面的垫条42间隔设置，其长度不大于每块吸声板4的横向宽度，高度与背板3至吸声板4之间的距离相同，安装时采用粘接方式与背板粘接固定，垫条42将吸声板4与背板2形成的空腔11分隔成连接但独立的空腔结构，有利用进一步吸声降噪。
如图1、图2、图3和图7所示，在肋柱2外侧、基础横梁6上部位置设置预制长条形预制块件5，解决外侧面无法进行现浇混凝土模型安装操作的问题。预制块件5内和侧面与现浇混凝土连接部位有挡件预埋钢筋一51和挡件预埋钢筋二52，便于与现浇混凝土1构成为一个整体。
在铁路T型梁上，在每块声屏障两肋柱2内侧、吸声板4下端、相邻两混凝土横梁上部位置设置预制连接纵梁10，连接纵梁10侧面上部设阴角台阶，利于安装人行道及电缆槽盖板。连接纵梁10端头截面处预埋锚固钢筋，用于与基础的现浇混凝土1的连接，使两者能够构成为一个整体。
各部件安装后，将肋柱2端头及其锚固钢板8等连接件，与横梁预埋钢筋、纵梁预埋锚固钢筋、外侧预制挡块预埋锚固钢筋一同焊接为一体并现浇于基础混凝土中。

Claims (9)

1.铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括用于固定设置声屏障的铁路基础横梁、间隔设置于基础横梁上的肋柱和固定在肋柱上的声屏障，其特征在于：所述肋柱下端、基础横梁上表面和肋柱下端外侧的预制挡件相互之间有预埋筋或螺栓连接并通过现浇混凝土将预埋筋或螺栓完全覆盖固结。
2.根据权利要求1所述的铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征在于：所述基础横梁上表面预埋有锚固钢板和预埋筋，肋柱下端通过固定螺栓与锚固钢板连接固定，预制挡件有预埋筋并与基础横梁上表面的预埋筋连接固定。
3.根据权利要求1或2所述的铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征在于：所述肋柱外侧连续固定有声屏障背板，间隔设置的肋柱之间固定声屏障吸声板。
4.根据权利要求3所述的铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征在于：所述背板与吸声板之间有吸隔声空腔。
5.根据权利要求4所述的铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征在于：所述吸声板表面有截面大小相同且连续的W形尖劈，吸声板背面有间隔设置的垫条。
6.根据权利要求5所述的铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征在于：所述W形尖劈是圆弧形或梯形。
7.根据权利要求5所述的铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征在于：所述间隔设置的每对肋柱之间由多块预制的吸声板横向和纵向组合构成，并通过横向连接销固定在肋柱上，背面通过垫条与背板粘接固定。
8.根据权利要求5所述的铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征在于：所述垫条为间隔布置。
9.根据权利要求5所述的与铁路T梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征在于：所述吸声板是具有无序连通的三维网状孔结构的微孔陶瓷复合板，微孔孔径为0.5至100微米。
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CN104727243A (zh) * 2015-03-25 2015-06-24 成都中弘轨道交通环保产业股份有限公司 铁路t梁一体化超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障
CN114197522A (zh) * 2021-11-09 2022-03-18 广州地铁设计研究院股份有限公司 一种预制拼装式钢筋混凝土顶盖及其施工方法

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