路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种路基超高强混凝土?微孔陶瓷复合声屏障。本实用新型采用预制的吸声板和背板安装在支撑肋柱前后两面形成延续的声屏障墙，支撑肋柱底部通过预埋筋与路基声屏障基础预埋筋相连接，再通过现浇混凝土基础将预埋筋连接件完全覆盖固结使支撑肋柱与路基固结为一个整体结构。该结构实现了基础免维护，改变了传统的连接方式，也解除了长期困扰工务检查维护之虞；采用三维网状孔结构且表面具有W形尖劈的微孔陶瓷复合板作为吸声板满足了吸声降噪性能要求，分隔但连通的吸声板后部空腔增强吸、隔音效果，背板水平肋条增加了整体强度，各泄水结构设计既满足了声屏障强度要求又能及时排水，是声屏障耐候性更优。
【专利说明】
路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障
技术领域
[0001]本实用新型属于铁路运行噪音治理技术领域，尤其属于铁路噪音治理技术，特别涉及一种应用于路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]声屏障研究不仅在材料性能选择有较大的发展，对声屏障结构也在不断深入的研究，现有的声屏障结构多采用单一的金属材料或无机非金属材料结构，且版面没有根据高速铁路特点进行设计，在安装、固定结构上也没有进一步考虑现场施工及铁路运营维护需要，更没有结合不断发展的新材料进行综合的技术探索以适应更高要求的噪音治理需要。
[0004]声屏障无论是金属还是非金属材料，都存在抗腐蚀和耐候性问题。非金属材料虽然抗腐蚀性能好，但在长期暴露的应用环境中对耐候性能要求高，特别是在长期雨淋浸泡中更容易风化脱落，所以在恶劣的露天环境下确保结构材料的耐侯性是非金属声屏障必须考虑的问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型根据现有技术不足公开了一种路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障。本实用新型要解决的问题是提供了一种抗腐蚀性能更好，耐候性能更优，维护量小，维护成本低应用于路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障。
[0006]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括沿铁路线延续间隔设置的支撑肋柱，每两根支撑肋柱之间铁路行车面一侧是吸声板、背面一侧是背板，其特征是:所述支撑肋柱下端有肋柱预埋件与铁路路基声屏障基础的路基预埋件连接并通过现浇混凝土将预埋件完全覆盖并固结。
[0008]所述铁路路基声屏障基础布置于距轨道中心线4米处，S卩:400 X 600的底梁之上；所述铁路路基声屏障基础的路基预埋件通过焊接和铰接结构与支撑肋柱下端肋柱预埋件连接固定。
[0009]上述背板与支撑肋柱通过螺栓连接固定并采用防水材料将螺栓孔填塞覆盖，所述吸声板与背板之间通过连接销并涂覆粘接剂固定。
[0010]上述吸声板表面有截面大小相同且连续横向设置的W形尖劈，吸声板背面有间隔竖直方向设置的垫条。
[0011]上述背板与吸声板之间有垫条支撑形成的吸声空腔。
[0012]上述垫条与背板两横向肋条之间的凹槽匹配固定。
[0013]上述吸声板最低端与现浇混凝土固结基础上平面之间有大于2厘米的第一泄水缝。
[0014]本实用新型支撑肋柱与吸声板和背板构成的声屏障为曲线型，曲线型声屏障支撑肋柱为半径12±0.5米的曲线支撑肋柱，曲线支撑肋柱与吸声板和背板构成声屏障弧面，弧面的凹面方向面向铁路行车面，弧面半径为12±0.5米。
[0015]本实用新型支撑肋柱与吸声板和背板构成的声屏障还可以是直线型，直线型声屏障为平面结构。
[0016]上述间隔设置的垫条之间是圆弧形或梯形凹槽，凹槽底部与背板横向肋条之间有大于2厘米的第二泄水缝。
[0017]本实用新型背板和支撑肋柱采用高强度活性粉末混凝土材料制成。支撑肋柱、吸声板和背板均预制后在工厂组合，现场安装，方便施工，提高了效率;吸声板和背板采用可分拆组合的结构，降低了安装施工难度，方便材料运输，易于更换。相对于原有设计的各型非金属声屏障，其强度、刚度、耐久性更好，更利于声屏障受力结构优化。
[0018]本实用新型声屏障特别适用于高速铁路噪音治理。声屏障沿铁路线的两侧设置。上述支撑肋柱沿铁路轨道线延续间隔设置是将支撑肋柱与铁路路基连接固定，根据吸声板和背板的大小尺寸将预制的支撑肋柱间隔固定在铁路路基上，预制的吸声板和背板安装在支撑肋柱前后两面形成延续的声屏障墙，吸声板安装在铁路行车面一侧，背板安装在背面一侧。每块声屏障单元设两根或三根肋柱，支撑肋柱底部设有预埋连接件，能通过预埋筋与路基声屏障基础预埋筋相连接，再通过现浇混凝土基础将预埋筋连接件完全覆盖固结使支撑肋柱与路基固结为一个整体结构。该结构实现了基础免维护，改变了传统立柱靠螺栓的连接方式，也解除了长期困扰工务检查维护之虞。
[0019]本实用新型采用具有无序连通的三维网状孔结构的微孔陶瓷复合板作为吸声板，微孔孔径为0.5至100微米。超微孔吸声陶瓷复合板与其它多孔吸声材料相比，吸声性能好，强度和刚度较高，尺寸稳定，不需要护面层，吸声构造简单，安装方便，特别适用于高速公路、铁路、城市高架、城市轨道交通等防噪声屏障以及隧道、地下车库、地下商场等地下建筑的降噪使用。列车运行产生的噪音首先经吸声板大幅降噪。
[0020]本实用新型结合声屏障的三层结构、以及吸声板的性能特点，将声屏障外形结构设计为弧面，弧面的凹面面向铁路行车面，并将弧面半径为设计为12±0.5米。弧面具有更好的吸音、反射性能，能进一步减少噪音外溢。
[0021]本实用新型吸声板表面为W形尖劈，W形尖劈按水平方向设置，采用无机胶类材料及锚固定位销与背板、肋柱稳固连接。吸声板安装于两肋柱之间以及背板靠噪声源一侧，同时通过结构构造形状设计，使背板与吸声板间形成连通但分隔的空腔，增强吸、隔音效果。
[0022]在吸声板与背板贴合面的垫条是与吸声板为一体的梯形结构，可以把间隔设置的垫条形成的空腔部位设计成半圆弧状或梯形。背板板面设置水平肋条，背板水平肋条与背板一体浇筑成型，肋条能在相同厚度的背板下，增加背板抗弯性能。垫条的梯形结构与背板水平肋条形成凹槽匹配，在固定连接时通过粘接能更好地贴合固定。间隔设置的垫条之间是圆弧形或梯形凹槽底部与背板横向肋条之间有大于2厘米的泄水缝，本实用新型采用垫条将吸声板后部空腔分隔，垫条与背板水平肋条粘接固定，通过加深垫条之间的圆弧形或梯形凹槽形成泄水缝既增强吸、隔音效果同时也很好地解决了泄水问题，提高了声屏障的耐候性能。
[0023]背板与支撑肋柱的螺栓连接孔在背板与支撑肋柱贴合面外侧为倒锥形。支撑肋柱及背板螺栓连接孔采用预先成孔，倒锥形孔在连接螺栓安装并封堵后有利于封堵材料硬化后在振动条件下不致从螺栓孔脱落，达到可靠的封堵效果，延长连接构件寿命。
[0024]吸声板的下端与声屏障现浇混凝土基础顶面有大于2cm的高差，形成泄水缝，以确保声屏障在降雨环境下能通过该缝隙排出，不致在空腔内形成积水。
[0025]背板下部伸出肋柱底端，并延伸至路基声屏障基础上平面以下位置，彻底阻隔下部声漏，因而其结构更优，施工更简化方便，美观实用，大量减少了工务维护工作量。
[0026]本实用新型采用三维网状孔结构且表面具有W形尖劈的微孔陶瓷复合板作为吸声板满足了吸声降噪性能要求，分隔但连通的吸声板后部空腔增强吸、隔音效果，背板水平肋条增加了整体强度，各泄水结构设计既满足了声屏障强度要求又能及时排水，是声屏障耐候性更优。本实用新型提供了一种抗腐蚀性能更好，耐候性能更优，维护量小，维护成本低的一体化非金属声屏障。
【附图说明】
[0027]图1是本实用新型声屏障安装状态结构示意图；
[0028]图2是本实用新型声屏障单元结构平面示意图；
[0029]图3是本实用新型声屏障支撑肋柱与背板侧面组装结构示意图；
[0030]图4是本实用新型声屏障支撑肋柱、背板和吸声板侧面组装结构示意图；
[0031 ]图5是本实用新型声屏障一种单元结构截面示意图；
[0032]图6是本实用新型声屏障另一种单元结构截面示意图；
[0033]图7是本实用新型声屏障吸声板背面结构示意图；
[0034]图8是本实用新型声屏障吸声板与背板结合结构局部侧面示意图；
[0035]图9是本实用新型声屏障吸声板一种结构俯视不意图；
[0036]图10是本实用新型声屏障吸声板另一种结构俯视不意图；
[0037]图11是本实用新型声屏障支撑肋柱与背板连接部截面示意图；
[0038]图12是本实用新型声屏障支撑肋柱与背板连接状态局部示意图；
[0039]图13是本实用新型声屏障背板一种结构横截面示意图；
[0040]图14是本实用新型声屏障背板另一种结构横截面示意图；
[0041]图15是本实用新型声屏障现浇混凝土基础固结状态示意图。
[0042]图中，I是背板，11是背板横向肋条，12是背板螺栓穿孔，13是背板延伸段，2是支撑肋柱，21是肋柱预埋件，22是肋柱螺栓穿孔，3是现浇混凝土，31是现浇混凝土预埋件，4是铁路路基声屏障基础，41是路基预埋件，5是吸声板，51是垫条，52是W形尖劈，6是连接销，7是空腔，8是第一泄水缝，9是第二泄水缝。
【具体实施方式】
[0043]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。
[0044]结合图1至图15。
[0045]路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括沿铁路线延续间隔设置的支撑肋柱2，每两根支撑肋柱2之间铁路行车面一侧是吸声板5、背面一侧是背板I，支撑肋柱2下端有肋柱预埋件21与铁路路基声屏障基础4的路基预埋件41连接并通过现浇混凝土 3将预埋件完全覆盖并固结。
[0046]铁路路基声屏障基础4布置于距轨道中心线4米处，S卩:400 X 600的底梁之上;铁路路基声屏障基础4的路基预埋件41通过焊接和铰接结构与支撑肋柱2下端肋柱预埋件21连接固定。
[0047]背板I与支撑肋柱2通过螺栓穿孔连接固定并采用防水材料将螺栓孔填堵覆盖，吸声板5与背板I之间通过连接销并涂覆粘接剂固定。
[0048]吸声板5表面有截面大小相同且连续横向设置的W形尖劈52，吸声板5背面有间隔竖直方向设置的垫条51。
[0049 ]背板I与吸声板5之间有垫条51支撑形成的吸声空腔7。
[0050]背板I有横向肋条11，背板I下端有延伸段13延伸出支撑肋柱2底端并将铁路路基声屏障基础外部遮盖。
[0051]垫条51与背板I两横向肋条11之间的凹槽匹配固定。
[0052]吸声板5最低端与现浇混凝土基础3上平面之间有大于2厘米的第一泄水缝8。
[0053]如图所示，支撑肋柱2与吸声板5和背板I构成的声屏障为曲线型，曲线型声屏障支撑肋柱2为半径12±0.5米的曲线支撑肋柱，曲线支撑肋柱与吸声板5和背板I构成声屏障弧面，弧面的凹面方向面向铁路行车面，弧面半径为12±0.5米。
[0054]本实用新型支撑肋柱2与吸声板5和背板I还可以构成的声屏障为直线型，直线型声屏障为平面结构。直线型声屏障采用直线垂直设置的支撑肋柱与吸声板5和背板I构成直线型结构。
[0055]背板I与支撑肋柱2的螺栓连接孔在背板I与支撑肋柱2贴合面外侧为倒锥形。
[0056]吸声板5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。
[0057]间隔设置的垫条51之间是圆弧形或梯形凹槽，凹槽底部与背板横向肋条11之间有大于2厘米的第二泄水缝9。
[0058]如图1、图15所示，图中表示了声屏障设置在铁路路基声屏障基础4上的侧面结构示意图，图中铁路路基声屏障基础4距轨道中心线4米处，S卩:400X600的底梁之上，支撑肋柱2与现浇混凝土基础3固结在铁路路基声屏障基础4上，所有预埋件均被混凝土覆盖固结，背板I固定在支撑肋柱2上，背板I下端延伸段13延伸至将铁路路基声屏障基础的外部遮盖。
[0059]如图2、图3、图4、图5和图6所示，图中由多组背板I和吸声板5固定在支撑肋柱2上，图2是一组声屏障的结构平面示意图，由两根支撑肋柱2和由下至上组合的多组背板I和吸声板5构成，图5是其一组声屏障单元板的横截面结构示意图，在单元板顺铁路方向长度较大时还可以采用图6的组合结构形式，即背板I横向覆盖两组间隔的支撑肋柱2。
[0060]如图5、图6、图11、图12、图13、图14所示，背板I与支撑肋柱2通过粘接和螺栓连接固定，图11中表示支撑肋柱2与背板I连接孔，在贴合面的外侧为倒锥形的肋柱螺栓穿孔22，图12中表示了背板I与支撑肋柱2连接固定状态，同样在背板I贴合面的外侧为倒锥形的背板螺栓穿孔12，倒锥形结构在螺栓固定后有利于填充的封堵材料硬化后在振动条件下不致从螺栓孔脱落，达到可靠的封堵效果，延长连接构件寿命。[0061 ]如图4、图7、图8、图9、图10所示，本发明采用表面有截面大小相同且连续横向设置的W形尖劈52，背面有间隔竖直方向设置垫条51的吸声板5结构，图7表示了吸声板5背面结构，图9和图10是吸声板的截面结构，其中图9由间隔设置的垫条51形成是梯形凹槽，图10形成的是圆弧形凹槽，为了进一步增加声屏障的强度;如图8所示本发明吸声板5垫条51与背板I两横向肋条11之间的凹槽匹配固定，为了防止声屏障集水，垫条51形成的凹槽深度大于垫条高度，在吸声板5与背板I固定时，在横向肋条11与吸声板5之间有大于2厘米的第二泄水缝9，多组横向布置的背板I与吸声板5具有相似结构，声屏障空腔7中的雨水可顺利排出。
【主权项】
1.路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，包括沿铁路线延续间隔设置的支撑肋柱，每两根支撑肋柱之间铁路行车面一侧是吸声板、背面一侧是背板，其特征是:所述支撑肋柱下端有肋柱预埋件与铁路路基声屏障基础的路基预埋件连接并通过现浇混凝土将预埋件完全覆盖并固结;所述铁路路基声屏障基础布置于距轨道中心线4米处;所述铁路路基声屏障基础的路基预埋件通过焊接和铰接结构与支撑肋柱下端肋柱预埋件连接固定。2.根据权利要求1所述的路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征是:所述背板与支撑肋柱通过螺栓连接固定并采用防水材料将螺栓孔填塞覆盖，所述吸声板与背板之间通过连接销并涂覆粘接剂固定。3.根据权利要求2所述的路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征是:所述吸声板表面有截面大小相同且连续横向设置的W形尖劈，吸声板背面有间隔竖直方向设置的垫条。4.根据权利要求3所述的路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征是:所述背板与吸声板之间有垫条支撑形成的吸声空腔。5.根据权利要求4所述的路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征是:所述垫条与背板两横向肋条之间的凹槽匹配固定。6.根据权利要求4所述的路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征是:所述吸声板最低端与现浇混凝土固结基础上平面之间有大于2厘米的第一泄水缝。7.根据权利要求4所述的路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征是:所述支撑肋柱与吸声板和背板构成的声屏障为曲线型，曲线型声屏障支撑肋柱为半径12±0.5米的曲线支撑肋柱，曲线支撑肋柱与吸声板和背板构成声屏障弧面，弧面的凹面方向面向铁路行车面，弧面半径为12 ± 0.5米。8.根据权利要求4所述的路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征是:所述支撑肋柱与吸声板和背板构成的声屏障为直线型，直线型声屏障为平面结构。9.根据权利要求4所述的路基超高强混凝土-微孔陶瓷复合声屏障，其特征是:所述间隔设置的垫条之间是圆弧形或梯形凹槽，凹槽底部与背板横向肋条之间有大于2厘米的第二泄水缝。
【文档编号】E01F8/00GK205474908SQ201620135781
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】陈松, 王其昌
【申请人】成都中弘轨道交通环保产业股份有限公司