[发明专利]一种高速铁路声屏障装置

说明书

本发明公开一种高速铁路声屏障装置，尤其是用瓦楞板构成连续圆弧声屏障表面，能够增加与声波的接触面积，使声波沿圆弧法线方向传播。属于高速铁路消音技术领域。

目前公知的声屏障，普遍使用在两个平行钢板之间支撑一个钢板作筋板的H型立柱，立柱的上端向内弯曲，包住噪声源；在两个立柱两侧相对的平行钢板之间，刚性连接薄钢板，形成中间空腔，塞进吸引材料，封闭后就成了声屏障。除了立柱与地面基础钢性连接外，声屏障工作表面的底部悬在地面之上，产生声漏。

时速350公里的高速列车对这种声屏障的影响在于：行驶的高速列车周围产生的空气运动形成列车行驶风，在进入声屏障时会产生与“隧道效应”相近的微气压波等空气动力效应，强声波突然改变传播的几何形状，引起能量集中，会引发声爆；声屏障会受到高速列车车头的高负荷正压力，以及车尾的强大负压，在声屏障上引起压力脉冲，甚至形成共振，而高速列车压力波的振幅值随列车长度增加，并呈线性地明显增大；声波还会通过H型立柱立筋的声桥作用继续传播；声屏障底部与地面的缝隙会产生声漏，在强声波突然改变传播几何形状时，能量集中会发生笛箫作用，出现各种频率的鸣叫声。平面声屏障的反射波还会射回到列车表面，再反射回声屏障，并随列车长度来回反射，形成叠加作用。

本发明提供一种用瓦楞板构成的连续圆弧声屏障表面，使声波得到控制，最大限度地减少与列车之间的反复反射，减少声屏障的透射波，消弱向上绕过声屏障的声波；利用瓦楞板的立面抗变型；瓦楞板未固定的凹形，用于吸收声屏障在温度变化及受到外力时产生的弹性变形。

本发明的技术方案是：使用横向并排的双钢管立柱，构成外形一致、自下而上的连续波浪形，使声屏障整体表面为自下而上的连续波浪形，钢管立柱的下部焊接在底座上，底座与基础用地脚螺栓固定，双钢管立柱表面由加强板连接，顶部通过立柱外形向外圆弧过渡成喇叭口状；面向铁路噪音源一侧的立柱每隔一段就要使用斜支撑管加强；斜支撑管一端与立柱的上部连接，另一端固定在地基上，形成稳定的三角形结构，提高声屏障的稳定性，抵御高速列车造成的“压差阻力”；声屏障的立柱用于连接、安装其它构件，立柱钢管的内部固化不同材质、不同容重的吸引材料，避免声波在同一种材质中传播的声桥作用；声屏障纵向的每两根立柱之间，沿其外形曲线，用等距的角钢连接，每两根相邻的角钢之间使用与立柱外形曲线一致的方钢管等距离连接，构成桁架；面向铁路噪音源一侧的桁架表面安装声屏障内板，内板使用表面带均匀漏筛状吸音孔的钢板隔音，这种带孔钢板外形有均匀的瓦楞；带孔瓦楞钢板沿立柱的外形曲线与桁架的接触面用铆钉紧固，形成瓦楞板构成的连续圆弧声屏障面；不但增加与声波的接触面积、增大吸收噪音能量、使声波沿圆弧的法线方向通过瓦楞面传播、消弱向上绕过声屏障的声波，还使高速列车传来的声波反射到地面与空中，避免反射回列车，造成反复叠加的影响；同时削弱声屏障透射波沿水平方向传播的噪音量；外侧桁架的外表面使用不带吸音孔的均匀瓦楞钢板，只起隔音作用，同样沿立柱的外形曲线，与桁架的接触面用铆钉紧固，形成瓦楞板构成的圆弧声屏障面；在最大限度隔音的同时，使透射波射入地面和上空，减少水平传播的声波；在两侧瓦楞板之间，灌装用弹性固化剂混合的不同材质、不同容重的不规则块状吸音材料，用以消耗不同频率声波的能量，并使之固化后粘接在两侧瓦楞板内壁上，使声屏障成为能够抵御弹性变形的刚性整体。杜绝贯穿于声屏障横向的声桥；提高瓦楞板立面的抗变型能力；瓦楞板未固定的凹形，用于吸收声屏障在温度变化及受到外力时产生的弹性变形。

本发明的优点及积极效果是：由于采用上述方案，可以在增加吸音面积的同时，改变声波的传播方向，最大限度地消耗声波的能量，使声屏障在温度变化和受到外力时，进行弹性变形的伸缩，提高声屏障的可靠性。

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的立柱与桁架以其连接的局部三维视图；

图2是声屏障的单体局部外形图；

图3是声屏障瓦楞圆弧隔音钢板的局部三维视图。