一种减弱活塞效应的全封闭声屏障的制作方法

1.本实用新型属于声音屏障的技术领域，特别涉及一种减弱活塞效应的全封闭声屏障。


背景技术：

2.高速公路、高架复合道路、城市轻轨地铁等产生的声源一般为交通噪声。声屏障降噪处理技术，是现代声学处理领域应用最为广泛的技术产品。目前现有技术中，声屏障分为全封闭声屏障、直立式声屏障和半封闭式声屏障3类，然而，全封闭声屏障比直立式声屏障和半封闭式声屏障降噪性能更好，具有全向降噪的效果，通常有20db的降噪量，对其附近的敏感建筑有良好的保护效果；如专利申请202221414766.0公开了种与全封闭式声屏障一体化设计的桥梁结构，包括梁体，其包括纵桥向工字钢纵梁和横桥向工字钢横梁；封闭声屏障，其包括焊接在梁体顶面的三个主桁架，三个主桁架在横桥向之间采用多个h型钢横梁进行连接，多个h型钢横梁在纵桥向等间距布置。三个主桁架沿着梁体的纵桥向分布，主桁架与梁体焊接为一体，形成稳固可靠受力体系。主桁架作为全封闭声屏障的骨架，主桁架的孔隙设置吸音隔音屏体，形成桥梁侧向隔音屏障；主桁架顶部的h型钢横梁上铺设有吸音隔音屏体，形成桥梁顶部隔音屏障，共同构成桥梁全封闭声屏障。
3.相对于常规的全封闭声屏障、直立式声屏障和半封闭式声屏障3类来说，直立式声屏障是形成声影区，降噪量一般为：6-14db，半封闭式声屏障是扩大声影区，降噪量一般为：8-12db，全封闭声屏障是全部声影区，降噪量一般为：13-20db；明显全封闭声屏障的降噪性能优于直立式声屏障和半封闭式声屏障。
4.然而，全封闭声屏障是一个类似隧道的空间，列车高速通过时，由于全封闭声屏障所构成的密闭空间限制，列车所推挤的空气不能全部绕流到列车后方，必然有部分空气会被列车向前推动，通过排风井排出到全封闭声屏障出口之外，而机车尾端后方存在着负压区域，因此也必然会有空气通过进风井引入到全封闭声屏障中，由此形成活塞风；活塞风会产生周期性的气流脉动而产生异响，局部会产生活塞风气流噪声。
5.因此，声屏障做成全封闭结构之后，列车通过时会形成活塞效应，声屏障及内部设备会受到周期性的气流脉动而产生异响，局部会产生活塞风气流噪声。又会产生新的问题，因此迫切需要进一步解决。


技术实现要素：

6.基于此，因此本实用新型的首要目地是提供一种减弱活塞效应的全封闭声屏障，该声屏障能够提供减弱活塞效应的声屏障结构，减小活塞风的气流噪声，特别适用于轨道交通高架线或地面只有一侧有敏感建筑物的条件。
7.本实用新型的另一个目地在于提供一种减弱活塞效应的全封闭声屏障，该声屏障实现结构简单、容易制作、加工成本低。
8.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
9.一种减弱活塞效应的全封闭声屏障，该全封闭声屏障呈门式钢结构，在朝向噪声方向敏感区域一侧的外侧设置外侧隔声吸声板，外侧隔声吸声板被外侧钢结构支撑，并沿着外侧钢结构延至顶部，外侧钢结构向另一侧延伸直至形成另一侧的支撑钢结构立柱；内侧隔声吸声板同样也是固定在内侧钢结构的内侧，并沿着内侧钢结构的内侧到内侧钢结构的顶部，且内侧钢结构也进行延伸，形成门式的结构，以对内侧隔声吸声板进行稳定的支撑。这样，在顶部夹层中设置开放式的流通结构，流通结构能够使列车通行时产生的气流从夹层中流通，从而降低活塞风效应；而两侧的隔声吸声板会有效地降低噪音。
10.申请人研究发现：降低活塞风的必要性在于有效降低活塞风产生周期性的气流脉动与活塞风气流噪声，改善密闭空间内空气流动的品质；同时提高全封闭声屏障的安全性。因此，本本实用新型通过顶部夹层中设置流通结构可在列车通行产生的气流从夹层中流通，从而降低活塞风效应；同时，列车噪声通过夹层对外传播时，会通过夹层吸声材料吸收而衰减，并改变了噪声指向性，使之朝背向噪声敏感方向传播；对噪声敏感区域中，噪声敏感建筑的保护效果接近常规的全封闭式声屏障；同时改善活塞风气流流动的品质，使得列车头部的气流正压减小，尾部气流负压增大。
11.其中，外侧隔声吸声板和内侧隔声吸声板重叠的尺寸l＝1.5～3m，外侧隔声吸声板和内侧隔声吸声板之间是内外侧间隙，内外侧间隙的夹层厚度h＝150～400mm。
12.进一步地，外侧隔声吸声板是通过外侧压级固定在外侧钢结构上，内侧隔声吸声板是通过内侧吊板固定在内侧钢结构上，其中外侧钢结构和内侧钢结构具有横梁，以强化支撑结构。
13.更进一步，在相邻的横梁上还装有矩形消声片部件，矩形消声片部件由矩形消声片、支撑钢架、内槽构成，其中，内槽设置在横梁间，并通过支撑钢架进行连接，支撑钢架吊装有矩形消声片。随着城市发展，轨道交通高架线或地面另一侧新建敏感建筑，可在上述结构夹层内插入矩形消声片的方式，保证这一侧的降噪效果。
14.更进一步，其矩形消声片数量为3-10片。
15.上述结构采用可替换隔声板的结构做法，上部隔声板的下缘吸声面做成瓦楞的结构，下部隔声板的上缘(隔声面)也做成瓦楞结构，在顶部形成迂回消声通道。
16.上述结构隔声吸声板的安装方式可以是铆钉安装方式和螺栓安装方式。
17.相对于现有技术，本实用新型基本解决声屏障及内部设备会受到周期性的气流脉动而产生异响，局部会产生活塞风气流噪声的问题，可实现在轨道两侧噪声方向敏感区域敏感建筑的降噪处理。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图。
19.图2是本实用新型局部剖面示意图。
20.图3是本实用新型夹层内插入矩形消声片示意图。
21.图4是本实用新型活塞风气流流动示意图。
22.其中，1为外侧隔声吸声板，2为内外侧间隙，3为内侧隔声吸声板，31为内侧钢结构，5为高架桥，6为地面，7为外侧压级，8为横梁，9为内侧吊板，10为内槽，11为外侧钢结构，12为支撑钢架，13为矩形消声片。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.如图1至图4所示，本实用新型所实现的一种减弱活塞效应的全封闭声屏障，包括外侧隔声吸声板1、内外侧间隙2、内侧隔声吸声板3、外侧压级7、横梁8、内侧吊板9、矩形消声片11、支撑钢架12、内槽10。
25.如图1所示，该全封闭声屏障呈门式钢结构，在朝向噪声方向敏感区域一侧的外侧设置外侧隔声吸声板1，外侧隔声吸声板1被外侧钢结构11支撑，并沿着外侧钢结构11延至顶部，外侧钢结构11向另一侧延伸直至形成另一侧的支撑钢结构立柱；内侧隔声吸声板3同样也是固定在内侧钢结构31的内侧，并沿着内侧钢结构31的内侧到内侧钢结构31的顶部，且内侧钢结构31也进行延伸，形成门式的结构，以对内侧隔声吸声板3进行稳定的支撑；这样就形成了两层隔声吸声板(外侧隔声吸声板1和内侧隔声吸声板3)，且两层隔声吸声板之间形成交错的夹层，即外侧隔声吸声板1和内侧隔声吸声板3之间是内外侧间隙2；这样，外侧隔声吸声板1与内侧隔声吸声板3形成一个夹层的流通结构，即在顶部夹层中设置开放式的流通结构，流通结构能够使列车通行时产生的气流从夹层中流通，从而降低活塞风效应；而两侧的隔声吸声板会有效地降低噪音。
26.其中，外侧隔声吸声板1和内侧隔声吸声板3重叠的尺寸l＝1.5～3m，夹层厚度h＝150～400mm。
27.外侧隔声吸声板1和内侧隔声吸声板3可以通过螺栓与外侧钢结构11及内侧钢结构31固定在一起，也可以通过铆钉的方式进行固定。
28.结合图2所示，外侧隔声吸声板1是通过外侧压级7固定在外侧钢结构11上，内侧隔声吸声板3是通过内侧吊板9固定在内侧钢结构31上，其中外侧钢结构11和内侧钢结构31具有横梁8，以强化支撑结构。
29.为了能够更好地进行吸声，如图3所示，在相邻的横梁8上还装有矩形消声片部件，矩形消声片部件由矩形消声片13、支撑钢架12、内槽10构成，其中，内槽10设置在横梁8间，并通过支撑钢架12进行连接，支撑钢架12吊装有矩形消声片13。
30.在已有高架桥5或地面6上的轨道，通过钢结构11、31和横梁8组成声屏障钢框架固定在高架桥5或地面6上；钢框架上一侧安装外侧隔声吸声板1、外侧压级7形成的外隔声吸声板；另一侧安装内侧隔声吸声板3、内侧吊板9形成的内隔声吸声板，两层隔声吸声板之间形成交错的夹层，组成全封闭声屏障；(如图1及4所示)根据需要全封闭声屏障可安装矩形消声片部件。
31.列车高速驶过声屏障时，列车产生的活塞风气流从顶部外侧隔声吸声板1、内外侧间隙2、内侧隔声吸声板3和横梁8形成夹层中流出，减小列车头部气流正压，增大尾部气流负压；改善气流流动品质(如图4所示)。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。