装配式混凝土全封闭声屏障的制作方法

本发明设计一种铁路、公路及市政声屏障，具体是一种装配式混凝土全封闭声屏障。

背景技术：

如今铁路上暂无全封闭声屏障，而公路、市政及城市轨道交通领域的全封闭声屏障多采用“钢结构骨架+金属吸声板+透明隔声板”的结构形式。

第一，其钢结构骨架需要定期涂装维护，而金属吸声板及透明隔声板的使用年限仅15～20年，与主体结构的设计使用寿命100年严重不相符。

第二，钢结构及透明板造价昂贵，金属吸声板造价亦较高，若考虑到整个100年使用期内需要维护及更换的次数，则成本更高。

第三，现有的这种全封闭声屏障因本身材料隔声效果不理想及板件缝隙过多过大的原因，其降噪效果不太理想。

第四，透明隔声板的耐火性差，易燃，经常发生声屏障起火燃烧的案例，造成重大经济损失。

技术实现要素：

针对现有全封闭声屏障技术所存在的不足，提供一种寿命长、耐火性好、降噪效果好、造价和维护成本低的装配式混凝土声屏障结构。

为达到上述目的，本发明的设计的装配式混凝土声屏障结构，其特征在于：包括声屏障基、多榀沿顺桥向间隔设置的为封闭环状的横梁和铺设在相邻横梁表面之间与横梁横桥向截面一致的盖板；每榀所述横梁包括一片顶横梁和两片侧横梁；所述侧横梁一端与声屏障基固定连接，另一端与顶横梁固定连接，且侧横梁与顶横梁连接处为凹凸齿口咬合结构；每榀所述横梁横桥向的截面为椭圆形或圆形，且横梁横桥向截面的最大宽度大于桥面宽度。

优选的，所述盖板为高韧性纤维增强水泥基复合材料预制成型盖板。

进一步优选的，所述盖板中部底面设有顺桥向布置的加强肋。

优选的，所述横梁中部表面设有预埋件，通过螺栓与所述预埋件将所述盖板与横梁连接。

作为优选方案，所述横梁和盖板之间设有顺桥向设置的纵梁，所述横梁侧部设有牛腿，所述纵梁两端搭设在所述牛腿上并通过螺栓固结。

优选的，所述纵梁设在所述盖板底部，为高韧性纤维增强水泥基复合材料预制成型纵梁。

进一步优选的，所述纵梁和盖板为一体成型结构。

优选的，所述横梁为活性粉末混凝土并内置应力筋预制成型横梁。

优选的，所述横梁的断面为工字梁。

优选的，所述声屏障基设有杯口，所述侧横梁一端插入所述杯口内并在杯口内浇筑环氧砂浆使侧横梁与声屏障基固结。

优选的，相邻的横梁之间的间距为1.5～2.5米。

优选的，相邻的盖板之间设有缝隙，所述缝隙内均匀填充泡沫胶并采用耐候硅酮胶封口。

作为另一优选方案，所述声屏障沿顺桥向分为多段，每段的两端均设有一端横梁，同段的端横梁之间间隔设有多榀所述横梁；相邻两段的端横梁之间设有环向的伸缩缝，所述伸缩缝采用弹性伸缩体密封。

本发明的有益效果是：采用高强的RPC混凝土结构作为横梁材料，相比传统钢横梁，不需要维护，耐久性好；此外减小了用钢量，提升了声屏障的经济性。采用高韧性的ECC混凝土盖板，不仅比传统金属吸声板或通透隔声板的隔声效果好，耐久性好，而且造价更便宜，防火性能大大提升。混凝土盖板分块面积比常规的隔声板大，从而减小拼接缝数量。此外盖板缝隙均填塞弹性密封材料，接缝漏声现象大大降低。采用了外凸的整体曲线造型，比传统直立式的声屏障气动性能更佳。盖板材料采用ECC高韧性混凝土，横梁采用高强的RPC混凝土，相比常规“钢横梁骨架+铝合金吸声板或透明板”方案，成本低，耐久性及耐火性好，且混凝土材料的隔声效果更好，可有效降低对生态敏感点的噪音干扰。经济效益及社会效益突出。采用了外凸的整体曲线造型，比传统直立式的声屏障气动性能更佳。噪音控制在在铁路及公路、市政工程中要求越来越严格，本发明的推广应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明的断面结构示意图

图2a～d是本发明横梁结构构造图

图3是本发明横梁与声屏障基的连接构造示意图

图4是本发明盖板的结构示意图

图5是本发明盖板沿外弧展开示意图

图6a～c是本发明牛腿处横梁、纵梁和盖板搭接示意图

图7是本发明横梁和盖板的搭接示意图

图8是本发明某段的立面结构示意图

图9是本发明伸缩缝处的断面示意图

图中：声屏障基1(杯口1.1、环氧砂浆1.2)、横梁2(顶横梁2.1、侧横梁2.2、凹凸齿口咬合结构2.3)、纵梁3、盖板4(加强肋4.1)、箱梁5、端横梁6、牛腿7、预埋件8、缝隙9、弹性伸缩体10。

具体实施方式

下面通过图1～图9以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述，本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明设计的装配式的混凝土全封闭声屏障结构主要包括声屏障基1、横梁2、纵梁3和盖板4，声屏障基1设在箱梁5表面横桥向的两端；横梁2采用配筋的RPC(活性粉末混凝土)材料，纵梁3及盖板4采用高韧性纤维增强水泥基复合材料ECC。全部构件均采用工厂预制、现场安装的方法施工。

如图1和图8所示，本发明的设计的装配式混凝土声屏障结构，包括：声屏障基1、多榀沿顺桥向间隔设置的为封闭环状的横梁2和铺设在相邻横梁2表面之间与横梁2横桥向截面一致的盖板4；每榀所述横梁2包括一片顶横梁2.1和两片侧横梁2.2；所述声屏障沿顺桥向分为多段，每段的两端均设有一端横梁6，同段的端横梁6之间间隔设有多榀所述横梁2。每榀所述横梁2横桥向的截面为椭圆形或圆形，且横梁2横桥向截面的最大宽度大于桥面宽度，所述横梁2断面为工字梁。在横梁2侧部设有牛腿7，牛腿7与横梁2为一体预制成型结构，并内置应力筋。

如图3所示，所述声屏障基1设有杯口1.1，所述侧横梁2.2一端插入所述杯口1.1内并在杯口1.1内浇筑环氧砂浆1.2使侧横梁2.2与声屏障基1固结。

如图1和图2所示，所述侧横梁2.2一端与声屏障基1固定连接，另一端与顶横梁2.1固定连接，且侧横梁2.2与顶横梁2.1连接处为凹凸齿口咬合结构2.3，通过凹凸型的咬合的齿口增强接头抗剪切能力，并在接缝处涂抹环氧树脂系胶结剂。在横梁2侧部设有牛腿7，牛腿7与横梁2为一体预制成型结构，并内置应力筋。如2中示出了部分预应力筋，图中的粗实线。

如图4和图5所示，所述横梁2和盖板4之间设有顺桥向设置的纵梁3，所述纵梁3设在所述盖板4底部两端，纵梁3与盖板4融合，为一体预制成型，截面采用矩形截面，截面尺寸可采用0.19×0.105m。纵梁3通过横梁2上的牛腿7与横梁2连接，安装时扣挂于牛腿7上即可临时固定，并通过沉头螺栓与横梁2紧密连接。盖板4环向可分成多块(见图1)，盖板4尺寸可采用宽2m长2.25～3.17m的弧形板。盖板4为肋板式结构，厚5cm。盖板通过M12沉头螺栓与横梁2连接。优选的，所述盖板4中部底面设有顺桥向布置的加强肋4.1。

如图6和图7所示，所述横梁2侧部设有牛腿7，所述横梁2中部表面和牛腿7上均设有预埋件8，通过螺栓与所述预埋件8将所述盖板4与横梁2或牛腿7连接。所述纵梁3两端搭设在所述牛腿7上并通过螺栓固结。

相邻的盖板4之间设有缝隙9，所述缝隙9内均匀填充泡沫胶并采用耐候硅酮胶封口。

优选的，相邻的横梁之间的间距为1.5～2.5米。

如图9所示，相邻两段的端横梁之间设有环向的伸缩缝，所述伸缩缝采用弹性伸缩体10密封。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。