CN215800688U - 一种组合式道床用的可吸声盖板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种组合式道床用的可吸声盖板，自下而上依次包括混凝土基体、弹性层、穿孔层和轻集料层；弹性层上开有贯穿弹性层的空腔，穿孔层上设有多个开孔，开孔与弹性层的空腔贯通。与现有技术相比，本实用新型中轻集料层为轻集料制成的多孔结构轻集料吸声板，能吸收中、高频的噪声，穿孔层上的开孔与弹性层上的空腔组成穿孔板共振吸声结构，可以吸收中、低频的噪声，通过这两种吸声原理可以吸收轮轨间产生的宽频噪声，达到降低噪声的效果，而且在灰尘潮湿的环境下可以保持良好的吸声性能，不会产生有害的粉尘，在隧道环境中不会带来空气污染。

Description

一种组合式道床用的可吸声盖板

技术领域

本实用新型涉及轨道技术领域，尤其是涉及一种组合式道床用的可吸声盖板。

背景技术

现有高等减振道床设计过程中，不少道床采用框架式的道床结构(如梯形轨枕道床)，用来增加道床板下方弹性元件的可更换性以及道床板下水沟清理的便捷性。然而，框架式道床中部的空间会给检修、施工人员的行走带来不便，另外，中部的空间也减小了道床板的质量，从而造成道床系统隔振频率提高，隔振效果变差。为解决上述问题，通常采用的做法是在框架式道床中部设置行走盖板，如专利CN103938502B，在道床板空腔部位设置了带有弹性密封体的行走盖板。

在道床板空腔部位设置了带有弹性密封体的行走盖板虽然解决了上述问题，但是仍然存在不足。对于在地下隧道内运行的地铁，不同于明线运行的车辆可将噪声向周围环境中传播，地铁在隧道内产生的噪声在密闭空间内不断反射，并通过车体，车窗，地板等传入车厢内部，影响乘客的乘坐舒适性。尤其是在列车通过小半径曲线时，轮轨间产生的大量噪声一部分在车辆底盘和轨道板间不断反射，由于行走盖板为实体材质，本身不具有良好的吸声特性，噪声在反射过程中通过车地板传入车厢内，影响乘客的乘车舒适度。因此，如何有效地降低轮轨噪声对车内的影响成了本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组合式道床用的可吸声盖板，轻集料层为轻集料制成的多孔结构轻集料吸声板，能吸收中、高频的噪声，开孔层的开孔与弹性层的空腔组成穿孔板共振吸声结构，可以吸收中、低频的噪声，通过两种吸声原理可以吸收轮轨间产生的宽频噪声，达到降低噪声的效果，而且在灰尘潮湿的环境下可以保持良好的吸声性能，不会产生有害的粉尘，在隧道环境中不会带来空气污染。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种组合式道床用的可吸声盖板，自下而上依次包括混凝土基体、弹性层、穿孔层和轻集料层；

所述弹性层上开有贯穿弹性层的空腔，所述穿孔层上设有多个开孔，所述开孔与弹性层的空腔贯通，自混凝土基体的顶部向上，自轻集料层的底部向下，空腔与开孔形成密闭的空气腔，组成穿孔板共振吸声结构。

优选的，所述混凝土基体内预埋有螺纹套管，所述弹性层、穿孔层和轻集料层上分别设有螺栓孔，螺栓贯穿弹性层、穿孔层和轻集料层上的螺栓孔，与螺纹套管旋紧配合。

优选的，所述混凝土基体为上大下小的倒凸字结构。

优选的，所述可吸声盖板铺设在道床板中央，所述混凝土基体铺设在道床板中央的孔洞之上。

优选的，所述穿孔层为无盖的箱式结构，箱式结构的底板上设有多个开孔，开孔的位置处于弹性层的空腔的上方，箱式结构的高度与轻集料层的厚度相配合，轻集料层放置在箱式结构的穿孔层内，保证了可吸声盖板的结构强度。

优选的，所述弹性层上设有3个空腔，分别位于弹性层的中央和弹性层的两侧，穿孔层在各个空腔的上方分别设有多个开孔。

优选的，一个空腔上方的多个开孔呈矩阵结构均匀分布在穿孔层上。

优选的，弹性层上设有2个螺栓孔，分别处于中央的空腔的两侧。

优选的，所述弹性层为聚氨酯或橡胶材料制成的弹性垫板，弹性层设于混凝土基体与穿孔层之间，减少列车运行时可吸声盖板的跳动对上部轻集料层和穿孔层的冲击荷载，提高了可吸声盖板的使用寿命。

优选的，所述穿孔层为铝材料制成的穿孔板结构。

优选的，所述轻集料层为轻集料制成的多孔结构轻集料吸声板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)轻集料层为轻集料制成的多孔结构轻集料吸声板，能吸收中、高频的噪声，开孔层的开孔与弹性层的空腔组成穿孔板共振吸声结构，可以吸收中、低频的噪声，通过两种吸声原理可以吸收轮轨间产生的宽频噪声，达到降低噪声的效果，而且在灰尘潮湿的环境下可以保持良好的吸声性能，不会产生有害的粉尘，在隧道环境中不会带来空气污染。

(2)穿孔层为铝材料制成的穿孔铝板，且穿孔层为无盖的箱式结构，轻集料层放置在穿孔层内，通过穿孔铝板与轻集料层的组合使用，增强了轻集料吸声板的整体支撑强度，既保证了检修人员在可吸声盖板上的通畅行走，也兼顾了增加参振质量的功能。

(3)弹性层为聚氨酯或橡胶材料制成的弹性垫板，弹性层设于混凝土基体与穿孔层之间，减少列车运行时可吸声盖板的跳动对上部穿孔层和轻集料层的冲击荷载，提高了结构的抗冲击性能，提高了可吸声盖板的使用寿命。

附图说明

图1为实施例中本实用新型的爆炸示意图；

图2为实施例中本实用新型的截面示意图；

图3为实施例中本实用新型的混凝土基体示意图；

图4为实施例中本实用新型的弹性层示意图；

图5为实施例中本实用新型的穿孔层示意图；

图6为实施例中本实用新型的轻集料层示意图；

图7为实施例中组合式道床的整体视图；

附图标记：1、混凝土基体，2、弹性层，3、穿孔层，4、轻集料层，5、螺纹套管，6、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。

实施例1：

一种组合式道床用的可吸声盖板，如图1、图2所示，自下而上依次包括混凝土基体1、弹性层2、穿孔层3和轻集料层4；弹性层2上开有贯穿弹性层2的空腔，穿孔层3上设有多个开孔，开孔与弹性层2的空腔贯通。

混凝土基体1内预埋有螺纹套管5，弹性层2、穿孔层3和轻集料层4上分别设有螺栓孔，螺栓孔的位置均处于螺纹套管5的上方，螺栓6贯穿弹性层2、穿孔层3和轻集料层4上的螺栓孔，与螺纹套管5旋紧配合。通过螺栓6和螺纹套管5，将混凝土基体1、弹性层2、穿孔层3和轻集料层4紧密固定，这样安装方便，也便于更换可吸声盖板中的部件。

如图3所示，混凝土基体1为上大下小的倒凸字结构，可以由混凝土整体浇筑而成，与组合式道床的结构相配合。

如图4所示，弹性层2上设有3个空腔，分别位于弹性层2的中央和弹性层2的两侧，各个空腔上方的穿孔层3上分别设有开孔。

如图5所示，穿孔层3为无盖的箱式结构，箱式结构的底板上设有多个开孔，开孔的位置处于弹性层2的空腔的上方，箱式结构的高度与轻集料层4的厚度相配合，轻集料层4放置在箱式结构的穿孔层3内，保证了轻集料层4的结构强度，一个空腔上方的多个开孔呈矩阵结构均匀分布在穿孔层3上。

弹性层2上设有2个螺栓孔，分别处于中央的空腔的两侧，参加图1至图6，同理，混凝土基体1内预埋的螺纹套管5、穿孔层3和轻集料层4的螺栓孔与弹性层2上的螺栓孔纵向上的位置相同。

常用的吸声降噪材料有玻璃棉、石棉、岩棉、金属纤维材料等。岩棉/玻璃棉类吸声材料没有强度，容易受潮，受潮后基本不再吸声。而且易老化污染环境，在某些工作环境下，2～3年岩棉即开始微尘挥发，平均不到十年就会造成很严重的污染。而且，这些常用的吸声降噪材料的中低频吸声系数低，针对中低频噪声，尤其是500Hz以下频率噪声，其吸声系数一般在0.3以下，效率较低。

本申请从两个方面吸声降噪。

一方面，轻集料层4为轻集料制成的多孔结构轻集料吸声板，可以吸收大量中、高频噪声。轻集料吸声板主要由轻集料组成。轻集料，也称轻骨料，是指松散容重小于1000公斤/m³的多孔集料。轻集料按其形成条件分为天然轻集料和人造轻集料；按其材料性质分为无机轻集料和有机轻集料(如聚苯乙烯膨珠、碳珠等)。有机轻集料因价格较贵，应用较少。无机轻集料按其原材料来源分为：①天然轻集料。如浮石、火山渣和多孔凝灰岩等。②人造轻集料。如粘土陶粒、页岩陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、沸石轻集料等。③工业废料轻集料。如粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠、煤石陶粒、自燃煤研石、多孔烧结料、煤渣和碎砖等。

轻集料内部具有大量的小孔，当声波入射到这种多孔材料表面时，一部分声波会透入材料内部，另一部分声波在材料表面反射。透入材料内部的声波在缝隙和小孔中传播时，空气运动会产生粘滞和摩擦作用，同时小孔中空气受压缩时温度升高，以及材料的热传导效应，从而使声能逐渐转变成热能所消耗，这种能量的转变是不可逆的，因此材料就产生了吸声作用。

另一方面，自混凝土基体1的顶部向上，自轻集料层4的底部向下，空腔与开孔形成密闭的空气腔，组成穿孔板共振吸声结构，可以吸收中、低频的噪声，吸声系数为0.6左右。在穿孔层3以一定的孔径和穿孔率打上开孔，开孔背后是有一定厚度的空腔，形成了穿孔板共振结构。穿孔板3上每个开孔的背后都包含了相应的空腔，该空腔实际上是无数个连续的单个亥姆霍兹共振器的并联组合。

穿孔板共振吸声结构依靠共振而吸声，穿孔板上每个开孔的背后都包含了相应的空腔，每个开孔都形成小孔空气柱，小孔空气柱连接空腔可以看作质量块弹簧组成的一个单自由度振动系统，当声波垂直入射到穿孔板表面时，孔内及周围的空气随声波一起来回振动，相当于一个“活塞”，该“活塞”它反抗体积速度的变化；穿孔板与壁面间的空气层相当于一个“弹簧”，它阻止声压的变化；此外，由于空气在穿孔附近来回振动存在摩擦阻尼，可以消耗声能。不同频率的声波入射时，这种共振系统会产生不同的响应。当人射声波的频率接近系统固有的共振频率时，系统内空气的振动最强烈，声吸收最大。

如图7所示，可吸声盖板铺设在道床板中央，混凝土基体1铺设在道床板中央的孔洞之上。具体使用时，可吸声盖板可以由工厂预制，在施工现场直接安装，方便快捷。

本申请的两种吸声结构通过两种吸声原理可以吸收轮轨间产生的宽频噪声，能有效降低中、低频的噪声，达到降低噪声的效果，而且在灰尘潮湿的环境下可以保持良好的吸声性能，不会产生有害的粉尘，在隧道环境中不会带来空气污染。

穿孔层3为铝材料制成的穿孔铝板，且穿孔层3为无盖的箱式结构，通过穿孔铝板与轻集料吸声板的组合使用，增强了轻集料吸声板的整体强度，兼顾了检修人员在盖板上通畅行走和增加参振质量的功能。

弹性层2为聚氨酯或橡胶材料制成的弹性垫板，弹性层2设于混凝土基体1与穿孔层3之间，减少列车运行时可吸声盖板的跳动对上部穿孔层3和轻集料层4的冲击荷载，提高了结构的抗冲击性能，提高了可吸声盖板的使用寿命。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，自下而上依次包括混凝土基体(1)、弹性层(2)、穿孔层(3)和轻集料层(4)；

所述弹性层(2)上开有贯穿弹性层(2)的空腔，所述穿孔层(3)上设有多个开孔，所述开孔与弹性层(2)的空腔贯通。

2.根据权利要求1所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，所述混凝土基体(1)内预埋有螺纹套管(5)，所述弹性层(2)、穿孔层(3)和轻集料层(4)上分别设有螺栓孔，螺栓(6)贯穿弹性层(2)、穿孔层(3)和轻集料层(4)上的螺栓孔，与螺纹套管(5)旋紧配合。

3.根据权利要求1所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，所述混凝土基体(1)为上大下小的倒凸字结构。

4.根据权利要求1所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，所述穿孔层(3)为无盖的箱式结构，箱式结构的底板上设有多个开孔，开孔的位置处于弹性层(2)的空腔的上方，箱式结构的高度与轻集料层(4)的厚度相配合，轻集料层(4)放置在箱式结构的穿孔层(3)内。

5.根据权利要求1所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，所述弹性层(2)上设有3个空腔，分别位于弹性层(2)的中央和弹性层(2)的两侧，穿孔层(3)在各个空腔的上方分别设有开孔。

6.根据权利要求5所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，一个空腔上方的多个开孔呈矩阵结构均匀分布在穿孔层(3)上。

7.根据权利要求5所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，弹性层(2)上设有2个螺栓孔，分别处于中央的空腔的两侧。

8.根据权利要求1所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，所述弹性层(2)为聚氨酯或橡胶材料制成的弹性垫板。

9.根据权利要求1所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，所述穿孔层(3)为铝材料制成的穿孔板结构。

10.根据权利要求1所述的一种组合式道床用的可吸声盖板，其特征在于，所述轻集料层(4)为轻集料制成的多孔结构轻集料吸声板。

Images