一种用于轨道交通的全封闭声屏障及其安装方法 |
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| 申请号 | CN202410336047.9 | 申请日 | 2024-03-22 | 公开(公告)号 | CN118007555A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 广东中博交通环保设备有限公司; | 发明人 | 杨爱群; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及轨道交通领域，具体是涉及一种用于轨道交通的全封闭声屏障，包括第一声屏障和第二声屏障，第一声屏障和第二声屏障之间的两侧分别形成第一通道和第二通道，第一通道和第二通道中均设有消音组件，消音组件设有第一吸音模 块 和第二吸音模块，第一吸音模块和第二吸音模块之间组合形成供空气流通的绕流路径，本发明通过第一吸音模块和第二吸音模块所形成的绕流路径，使得空气经过绕流路径流通，有效地使噪声 能量 在传播过程中发生多次反射、散射和吸收，从而有效衰减 声波 强度，大幅度降低噪音 水 平，促使声波强度逐渐减弱。本发明还涉及一种用于轨道交通的全封闭声屏障的安装方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于轨道交通的全封闭声屏障，其特征在于，包括固定设置在轨道(1)上的第一声屏障(2)和第二声屏障(3)； |
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| 说明书全文 | 一种用于轨道交通的全封闭声屏障及其安装方法技术领域[0001] 本发明涉及轨道交通领域，具体是涉及一种用于轨道交通的全封闭声屏障，还涉及一种用于轨道交通的全封闭声屏障的安装方法。 背景技术[0002] 当轨道车的车轮在铁轨上行驶时，车轮与轨道之间的摩擦力会产生摩擦声，轨道车的内燃机发动机或电动机以及驱动系统在运行时会产生机械噪音，并且车体与周围空气摩擦产生的风流噪音也会成为声音的来源。 [0003] 当火车等车辆经过声屏障时，由于全封闭式的声屏障形成了较为封闭的区域，火车几乎是带动封闭区域里面所有的空气高速运动，因此只能靠来自火车内部的空气进行补充，这样就会导致火车内部的气压很低，导致车辆内外的压强差变化较为剧烈，导致乘客中耳内外气压不平衡导致耳朵出现闷堵感，或耳鸣、疼痛等不舒服的情况。 [0004] 目前公开的一个中国专利CN113005934B封闭式城轨用声屏障，通过将声屏障内部形成的空间变大，让空气能够更好的进入声屏障内，起到填补声屏障内的空气，便于空气补充至车内，从而降低声屏障区域内车内外压强变化，即降低乘客中耳内外气压变化情况，提高乘客耳朵的舒适感，然而该专利可改变空间大小的屏障的设计不稳定，在气流的影响下，容易引发安全事故。 [0005] 目前还公开的一个中国专利CN114934459B一种降低轨道交通二次结构噪声的声屏障结构及设计方法，采用双波浪形微穿孔消声插片，具备良好的低频吸声性能，附属阻尼板的阻尼层和约束层在桥梁横截面上呈往复迷宫式排列，使阻尼板具有阻尼特性非匀质变化的特点，振动弹性波可在阻尼层及约束层间形成多次反射，增强振动能量的耗散，扩展减振效果的有效频域带宽，有效遮蔽桥梁结构噪声，然而该专利的通风效果不足，容易造成乘客产生不适的影响。 [0006] 根据上述两个专利所述，两个专利对于声屏障隔音以及通风方面效果不佳，因此，目前需要一种能够保证正常通风的同时，保持有效隔音效果的声屏障。 发明内容[0007] 针对现技术所存在的问题，提供一种用于轨道交通的全封闭声屏障，本发明通过第一吸音模块和第二吸音模块所形成的绕流路径，使得空气经过绕流路径流通，有效地使噪声能量在传播过程中发生多次反射、散射和吸收，从而有效衰减声波强度，大幅度降低噪音水平，促使声波强度逐渐减弱。 [0008] 为解决现有技术问题，本发明提供一种用于轨道交通的全封闭声屏障，包括固定设置在轨道上的第一声屏障和第二声屏障，第一声屏障和第二声屏障均呈半环形结构，第二声屏障的直径小于第一声屏障的直径，第二声屏障同轴设置在第一声屏障中，第一声屏障和第二声屏障之间的两侧分别形成第一通道和第二通道，第一通道和第二通道中均设有消音组件，消音组件设有第一吸音模块和第二吸音模块，第一吸音模块和第二吸音模块之间组合形成供空气流通的绕流路径。 [0009] 优选地，第一声屏障和第二声屏障的两侧均设有第一导流板和第二导流板，第一导流板与第一声屏障的下半部固定连接，第二导流板的一端第二声屏障的下半部固定连接，第二导流板的另一端与第一声屏障的上半部固定连接，第一导流板和第二导流板以及第一声屏障之间构成对应的第一通道和第二通道，第一吸音模块安装在第一声屏障的内表面上，第二吸音模块安装在第二导流板的外表面上。 [0010] 优选地，第一吸音模块由若干个第一消音板组成，若干个第一消音板沿着第一声屏障的弧面等间距排列，第二吸音模块由若干个第二消音板组成，若干个第二消音板沿着第二声屏障的弧面等间距排列，绕流路径由若干个第一消音板与若干个第二消音板之间交替排列所形成，第一声屏障和第二声屏障之间的端部固定设有弧形板，第一消音板和第二消音板上均设有与弧形板转动连接的转轴，转轴的轴线方向平行于轨道的沿线方向，每个转轴的端部均设有一个减振组件。 [0013] 优选地，挤压件设有环套，环套固定套设在转轴的端部，减振海绵上具有供环套穿过的卡口，环套的表面向外延伸有一个延伸板，减振海绵上连通卡口具有供延伸板穿过的插口。 [0014] 优选地，每个第一导流板与第一声屏障之间均填充设有第一吸声材料，两个第二导流板之间且位于第一声屏障和第二声屏障之间填充设有第二吸声材料。 [0015] 优选地，第一声屏障的上半部两侧分别设有一个第一风扇和一个第二风扇，第一风扇位于第一通道中，第二风扇位于第二通道中，第二声屏障的下半部两侧且正对每个第一导流板的位置处均开设有若干个矩阵排列的通风孔。 [0016] 优选地，第一声屏障和第二声屏障之间设有支撑组件，支撑组件包括设置在第一声屏障和第二声屏障底部两侧之间的间隔块和设置在第二声屏障顶部的支撑柱，间隔块与轨道固定连接，第一声屏障和第二声屏障与间隔块之间均固定设有定位板，第一声屏障上设有与支撑柱所插设连接的插接柱，支撑柱上开设有供插接柱所插设连接的插口。 [0017] 本发明还提供一种用于轨道交通的全封闭声屏障的安装方法，包括以下步骤： [0018] S1、在轨道的交通沿线确定第一声屏障和第二声屏障的安装位置，并对安装位置处的地基进行清理； [0019] S2、通过支撑组件将第一声屏障和第二声屏障与地基固定连接； [0020] S3、在第一声屏障和第二声屏障的第一通道和第二通道中分别安装消音组件； [0022] 本申请相比较于现有技术的有益效果是：本发明通过第一吸音模块和第二吸音模块所形成的绕流路径，使得空气经过绕流路径流通，有效地使噪声能量在传播过程中发生多次反射、散射和吸收，有利于气流噪音和机械噪音的衰减，促使声波强度逐渐减弱，从而实现显著的降噪效果，提高了轨道交通沿线尤其是周边居民区、学校、医院等敏感区域的生活环境质量，减少了因交通噪声对人们身心健康的影响，同时也有助于提升高速铁路等轨道交通系统的绿色环保性能和社会接受度。附图说明 [0023] 图1是一种用于轨道交通的全封闭声屏障的立体结构示意图。 [0024] 图2是一种用于轨道交通的全封闭声屏障的局部平面剖视图。 [0025] 图3是一种用于轨道交通的全封闭声屏障的局部立体结构剖视图。 [0026] 图4是一种用于轨道交通的全封闭声屏障的中间截面剖视图。 [0027] 图5是一种用于轨道交通的全封闭声屏障的支撑组件平面剖视图。 [0028] 图6是图5的A处放大示意图。 [0029] 图7是图5的B处放大示意图。 [0030] 图8是图2的C处放大示意图。 [0032] 图10是图9的D处放大示意图。 [0033] 图中标号为：1、轨道；11、框架主体；2、第一声屏障；21、第一风扇；22、第二风扇；3、第二声屏障；31、通风孔；4、第一通道；41、第一导流板；411、第一吸声材料；42、第二导流板；421、第二吸声材料；5、第二通道；6、消音组件；61、第一吸音模块；611、第一消音板；6111、弧形板；6112、转轴；6113、第一橡胶垫；62、第二吸音模块；621、第二消音板；6211、第二橡胶垫；63、绕流路径；7、减振组件；71、减振海绵；72、挤压件；721、环套；7211、延伸板；73、固定板；8、支撑组件；81、间隔块；811、定位板；82、支撑柱；821、插接柱。 具体实施方式[0034] 为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。 [0035] 参见图1‑图5所示，一种用于轨道交通的全封闭声屏障，包括固定设置在轨道1上的第一声屏障2和第二声屏障3，第一声屏障2和第二声屏障3均呈半环形结构，第二声屏障3的直径小于第一声屏障2的直径，第二声屏障3同轴设置在第一声屏障2中，第一声屏障2和第二声屏障3之间的两侧分别形成第一通道4和第二通道5，第一通道4和第二通道5中均设有消音组件6，消音组件6设有第一吸音模块61和第二吸音模块62，第一吸音模块61和第二吸音模块62之间组合形成供空气流通的绕流路径63。 [0036] 当列车在轨道1上高速运行时，产生的噪声首先遇到第二声屏障3，部分噪声被反射，再通过第一声屏障2进一步降低噪声，通过第一声屏障2和第二声屏障3形成的双层半环形结构，能够有效阻挡列车运行时产生的噪音向周边环境传播，特别是高速列车通过时的空气动力性噪声以及轮轨摩擦、机械振动等产生的噪声，在列车行驶时，外界气流经由第一通道4和第二通道5进入两层屏障之间，产生的气流会沿着绕流路径63流动，其间通过消音组件6的第一吸音模块61和第二吸音模块62进行多次反射和吸收，气流产生的噪声能量在这个过程中得到衰减，而列车行驶过程中，轮轨摩擦、机械振动等产生的机械噪声则随着空气介质进行传播，机械噪声能量不仅通过第一声屏障2和第二声屏障3进行吸收，还由于空气通过第一通道4和第二通道5的自由进出，因此，空气中所传播的机械噪声能量则也经过绕流路径63进一步得到衰减，最后，处理过的气流自由进出第二声屏障3的内外，保证第二声屏障3内部的气压处于稳定状态，有效减少列车高速行进引起的局部气压波动，防止因列车内外的压强差变化较为剧烈导致乘客耳朵出现闷堵感，或耳鸣、疼痛等不舒服的情况，进一步减弱噪声及对屏障结构以及乘客和外界人员的影响。 [0037] 当列车行驶过程中，若第二声屏障3内的气压异常无法通过自由进出气的方式稳定气压状态时，通过第一通道4和第二通道5适时补充第二声屏障2内的气体，来保证列车内外压差的平衡，从而确保整个车厢内气压保持在一个安全舒适的标准范围内，第一通道4和第二通道5会根据车速、气压变化以及车厢内部实际需求进行实时调整，通过智能控制系统监测和控制第一通道4与第二通道5的工作状态，能够实时监测并调整进气量，将数据反馈给控制系统，直至实现车厢内外气压的动态平衡。 [0038] 参见图2‑图7所示，第一声屏障2和第二声屏障3的两侧均设有第一导流板41和第二导流板42，第一导流板41与第一声屏障2的下半部固定连接，第二导流板42的一端第二声屏障3的下半部固定连接，第二导流板42的另一端与第一声屏障2的上半部固定连接，第一导流板41和第二导流板42以及第一声屏障2之间构成对应的第一通道4和第二通道5，第一吸音模块61安装在第一声屏障2的内表面上，第二吸音模块62安装在第二导流板42的外表面上。 [0039] 第一导流板41和第二导流板42与第一声屏障2的结合形成特定的导向结构，确保列车运行时产生的机械噪音以及气流噪音能进入第一通道4和第二通道5，并在噪音经过第一吸音模块61和第二吸音模块62后得到衰减，使得噪声必须经过具有高效吸音功能的模块，从而提高整体降噪效率，不仅有效地组织了气流流动，还通过双层的屏障结构及内置吸音组件实现了对轨道1交通噪声的多重削弱和吸收，达到更加出色的隔音效果。 [0040] 参见图2‑图7所示，第一吸音模块61由若干个第一消音板611组成，若干个第一消音板611沿着第一声屏障2的弧面等间距排列，第二吸音模块62由若干个第二消音板621组成，若干个第二消音板621沿着第二声屏障3的弧面等间距排列，绕流路径63由若干个第一消音板611与若干个第二消音板621之间交替排列所形成，第一声屏障2和第二声屏障3之间的端部固定设有弧形板6111，第一消音板611和第二消音板621上均设有与弧形板6111转动连接的转轴6112，转轴6112的轴线方向平行于轨道1的沿线方向，每个转轴6112的端部均设有一个减振组件7。 [0041] 绕流路径63的形成使得气流经过，交替分布的第一消音板611和第二消音板621可以有效地使声波在通过时发生多次反射和衰减，气流会不断与第一消音板611和第二消音板621碰撞并消耗能量，导致声波强度逐渐减弱，从而实现显著的降噪效果，第一消音板611和第二消音板621与弧形板6111之间转动连接的设置，以及每个转轴6112端部装备的减振组件7，则能够有效吸收和耗散传递到第一消音板611和第二消音板621上的振动能量，减少噪音传播的同时，也保护了第一消音板611和第二消音板621本身免受过度振动的损害，从而保证长期稳定运行和高效的噪声控制能力。 [0042] 参见图4‑图7所示，第一声屏障2的内表面固定设有一个与所有第一消音板611上的转轴6112所接触的第一橡胶垫6113，第二导流板42的外表面固定设有一个与所有第二消音板621上的转轴6112所接触的第二橡胶垫6211。 [0043] 第一橡胶垫6113和第二橡胶垫6211保护转轴6112与第一声屏障2和第二声屏障3之间免受过度磨损或损坏，并起到密封效果，保证气流只能经过绕流路径63，有效提高声波的减弱效果。 [0044] 参见图2‑图8所示，减振组件7设有减振海绵71，减振海绵71设置在转轴6112端部的位置处，弧形板6111上固定设有供减振海绵71固定的固定板73，转轴6112的端部设有与减振海绵71接触的挤压件72。 [0045] 当第一消音板611和第二消音板621因气流波动、振动等因素产生转动时，通过减振海绵71可以有效地吸收并分散这些振动能量，从而起到良好的减振降噪效果，当转轴6112在旋转或受到振动时，挤压件72会与减振海绵71紧密接触并对其进行适度的挤压，不仅可以使减振海绵71始终保持高效的工作状态，而且还加强了转轴6112与减振海绵71的连接紧固性及减振效果，提高了降噪性能，以及提高了第一消音板611和第二消音板621的工作寿命。 [0046] 参见图3、图7和图8所示，挤压件72设有环套721，环套721固定套设在转轴6112的端部，减振海绵71上具有供环套721穿过的卡口，环套721的表面向外延伸有一个延伸板7211，减振海绵71上连通卡口具有供延伸板7211穿过的插口。 [0047] 当环套721随转轴6112转动时，其上的延伸板7211会挤压减振海绵71，减振海绵71都能够有效减少转轴6112转动带来的震动和噪音，相比于第一消音板611或第二消音板621固定连接的状态，防止第一消音板611和第二消音板621受到气流压力后发生断裂，缓冲压力，提高第一消音板611和第二消音板621工作寿命。 [0048] 参见图2‑图6所示，每个第一导流板41与第一声屏障2之间均填充设有第一吸声材料411，两个第二导流板42之间且位于第一声屏障2和第二声屏障3之间填充设有第二吸声材料421。 [0049] 利用第一吸声材料411和第二吸声材料421与第一声屏障2和第二声屏障3相结合的方式，实现多层次、高效能的降噪处理，强化整体的隔音效果，确保噪声在传播过程中得到有效衰减。 [0050] 参见图2‑图6所示，第一声屏障2的上半部两侧分别设有一个第一风扇21和一个第二风扇22，第一风扇21位于第一通道4中，第二风扇22位于第二通道5中，第二声屏障3的下半部两侧且正对每个第一导流板41的位置处均开设有若干个矩阵排列的通风孔31。 [0051] 第一通道4和第二通道5，实现了第二声屏障3内部的自由通风，当监测到压差较大时可驱动第一风扇21和第二风扇22，实现了对第二声屏障3内部进行空气的主动补充，通过第二声屏障3上的通风孔31有效使得空气从第二声屏障3的外侧进入第二声屏障3中，确保第一风扇21和第二风扇22的进气风量是否正常，以维持第二声屏障3内部稳定的气压。并且在列车长时间高速行驶后，第二声屏障3内的空气会具有尘埃，为了保证内部空气的新鲜度，在无车通过时可控制第一风扇21和第二风扇22进行换气循环，实现对第二声屏障3内部的空气更换，改善第二声屏障3内部的空气质量。 [0052] 参见图1、图2、图5、图9和图10所示，第一声屏障2和第二声屏障3之间设有支撑组件8，支撑组件8包括设置在第一声屏障2和第二声屏障3底部两侧之间的间隔块81和设置在第二声屏障3顶部的支撑柱82，间隔块81与轨道1固定连接，第一声屏障2和第二声屏障3与间隔块81之间均固定设有定位板811，第一声屏障2上设有与支撑柱82所插设连接的插接柱821，支撑柱82上开设有供插接柱821所插设连接的插口。 [0053] 轨道1上还固定设有供第一声屏障2和第二声屏障3稳固支撑的框架主体11，间隔块81确保第一声屏障2和第二声屏障3之间的距离一致，通过定位板811将第一声屏障2和第二声屏障3与间隔块81固定，进一步强化两者之间的固定连接状态，防止第一声屏障2和第二声屏障3发生位移或摇晃，第一声屏障2和第二声屏障3之间通过支撑柱82与插接柱821的连接，确保了第一声屏障2和第二声屏障3能够得到稳固有力的支撑，有效抵挡列车运行过程中产生的各类振动和冲击，从而达到良好的降噪效果。 [0054] 一种用于轨道交通的全封闭声屏障的安装方法，应用于一种用于轨道交通的全封闭声屏障，包括以下步骤： [0055] S1、在轨道1的交通沿线确定第一声屏障2和第二声屏障3的安装位置，并对安装位置处的地基进行清理； [0056] S2、通过支撑组件8将第一声屏障2和第二声屏障3与地基固定连接； [0057] S3、在第一声屏障2和第二声屏障3的第一通道4和第二通道5中分别安装消音组件6； [0058] S4、检查和测试第一声屏障2和第二声屏障3的质量、稳定性以及噪音减少效果。 [0059] 本发明通过第一吸音模块61和第二吸音模块62所形成的绕流路径63，使得空气经过绕流路径63流通，有效地使噪声能量在传播过程中发生多次反射、散射和吸收，从而有效衰减声波强度，大幅度降低噪音水平，促使声波强度逐渐减弱，强化了屏障结构的降噪效果，还提高了轨道1交通沿线尤其是周边居民区、学校、医院等敏感区域的生活环境质量，减少了因交通噪声对人们身心健康的影响，同时也有助于提升高速铁路等轨道1交通系统的绿色环保性能和社会接受度。 |
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