本發(fā)明涉及一種全頻帶超構(gòu)疏散近軌聲屏障及其安裝方法，屬于聲屏障。

背景技術(shù)：

1、對于軌道交通系統(tǒng)來說，車外噪聲控制技術(shù)主要是通過控制聲源和控制傳遞路徑實現(xiàn)的。在聲源處抑制噪聲是最根本、最有效的車外噪聲控制措施，但是，整個鐵路大系統(tǒng)噪聲的來源非常廣泛，且在聲源位置控制噪聲要兼顧安全性、可靠性及強度等多方面的因素，因此在傳播路徑中控制噪聲往往是噪聲控制中較為普遍的技術(shù)，而在聲源與接受者之間建立聲屏障是目前來說應(yīng)用最為廣泛的方法。

2、目前軌道交通噪聲主要是輪軌噪聲，輪軌噪聲中大部分集中在低頻區(qū)間段，現(xiàn)有傳統(tǒng)的直立式聲屏障，存在低頻降噪效果差，因高度受限，對于沿線高層建筑降噪效果不明顯，成本高、施工難度大，特別是對既有高架線，由于前期沒有考慮橋梁的負重，導(dǎo)致無法加裝或者加裝對于橋梁改造成本太高。

3、經(jīng)檢索，申請?zhí)枮?01920174039.3的一種近軌聲屏障，包括u型槽封板、彈性膠體、h型鋼立柱、吸聲盒，h型鋼豎立于吸聲盒兩邊并與吸聲盒通過角鋼固定，u型封板槽設(shè)置在吸聲盒的底部，u型封板槽與吸聲盒之間設(shè)置彈性膠體。該方案節(jié)省了大量的鋼材；節(jié)省了勞動力；最大程度擴大了旅客的視線；改善了施工條件。該技術(shù)存在的問題點在于該距離處于地鐵設(shè)計規(guī)范中限界要求值以內(nèi)，存在一定的安全風(fēng)險；且該聲屏障內(nèi)部采用的是傳統(tǒng)的吸音棉，低頻降噪效果差；頂部無任何的設(shè)計結(jié)構(gòu)，其聲音的繞射能力強，降噪效果較差。

4、申請?zhí)枮?02023241676.x的高架線用直立式近軌低矮聲屏障，包括鋼立柱、聲屏障背板、吸音棉和橡膠條，所述鋼立柱設(shè)置于一底座上且支撐所述聲屏障背板，所述聲屏障背板包含頂板、中間板、底板和連接板及其形成的多個空腔，所述吸音棉固定到聲屏障背板的空腔內(nèi)，所述橡膠條固定到聲屏障背板的頂板、中間板和底板的兩端，所述高架線用直立式近軌低矮聲屏障設(shè)置在軌道兩側(cè)橋梁面或擋墻上，水平方向遠離設(shè)備安全限界20cm以內(nèi)，垂直方向距離鋼軌軌面高度1.2m以下；由此，該技術(shù)節(jié)省了大量的鋼材和聲屏障背板；節(jié)省了大量勞動力；降低了工程量；改善了施工條件；有利于橋梁受力和景觀效果。但該技術(shù)存在的問題點在于該聲屏障安裝距離與現(xiàn)有軌道上的疏散平臺位置相沖突，位置不允許；聲屏障內(nèi)部采用的還是傳統(tǒng)的吸音棉，低頻降噪效果差；頂部無任何的設(shè)計結(jié)構(gòu)，其聲音的繞射能力強，降噪效果較差。

5、綜上所述，發(fā)明一種降低輪軌噪聲的全頻帶超構(gòu)近軌聲屏障，且兼具疏散功能在實際使用和生產(chǎn)中具有重大意義和市場價值。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種全頻帶超構(gòu)疏散近軌聲屏障，根據(jù)地鐵設(shè)計規(guī)范中的限界規(guī)定，在頂部設(shè)置了吸聲結(jié)構(gòu)，能夠通過衍射將聲音傳播的方向進行改變，提高降噪效果，等效提高了聲屏障的高度。同時。針對目前聲屏障低頻降噪效果差的問題，發(fā)明了一種超構(gòu)吸聲模塊，能夠根據(jù)頻譜的要求進行設(shè)計，從而達到全頻帶降噪的效果。

2、本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術(shù)手段為：

3、公開一種全頻帶超構(gòu)疏散近軌聲屏障，包括安裝底部安裝單元和與所述底部安裝單元相對設(shè)置的頂部吸音單元，所述底部安裝單元和頂部吸音單元通過側(cè)面固定單元圍合成框架單元；所述框架單元內(nèi)安裝單元板，以通過超構(gòu)吸聲模塊與吸音棉組合布置達到吸聲性能；所述頂部吸音單元配合框架單元，增大整個結(jié)構(gòu)的衍射消聲作用。

4、本發(fā)明公開全頻帶超構(gòu)疏散近軌聲屏障，能夠根據(jù)頻譜的要求進行設(shè)計，解決了低頻效果差技術(shù)問題，實現(xiàn)全頻帶降噪效果。該種新型聲屏障距離線路中心的距離為1785mm，高度只有1.3m，相同降噪效果下重量更輕，成本更低，安裝周期短且方便。增強吸聲降噪效果，等效提高聲屏障的高度；本發(fā)明的近軌聲屏障高度與軌道車輛地板面的高度平齊，在降噪的同時解決了乘客疏散問題。

5、進一步地，所述頂部吸音單元包括頂部吸音板，所述頂部吸音板包括多腔體結(jié)構(gòu)，多腔體結(jié)構(gòu)為異形結(jié)構(gòu)，多腔體結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)置多個不同深度和寬度的“u”型結(jié)構(gòu)；靠近車輛一側(cè)的多腔體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁一為流線型結(jié)構(gòu)，多腔體結(jié)構(gòu)的底部與安裝單元板抵接；遠離車輛一側(cè)的多腔體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁二為多線段形成的連接壁；所述側(cè)壁一和側(cè)壁二將多腔體結(jié)構(gòu)的頂部和多腔體結(jié)構(gòu)的底部連接呈由上至下的變截面結(jié)構(gòu)。

6、由于噪聲的傳遞是無方向的，一部分的噪聲會通過繞射的方式從聲屏障的頂端傳遞出去。本發(fā)明在頂部設(shè)置了吸聲結(jié)構(gòu)，通過衍射的原理，增強吸聲降噪效果，等效提高聲屏障的高度；頂部吸音板靠近聲源內(nèi)側(cè)采用“c”型結(jié)構(gòu)設(shè)計，增大其插入損失，同時基于聲波干涉相消原理，在頂部吸音板上端設(shè)計多個不同深度和寬度的“u”型結(jié)構(gòu)，具有干涉消聲作用。根據(jù)菲涅爾衍射理論，聲波會在聲屏障頂部發(fā)生繞射，這種繞射可以等價于聲屏障頂部的一個次聲源，而該降噪裝置能夠一定程度上削弱聲波繞射。其中頂部吸音板寬度能夠滿足人員的疏散行走，因此兼顧了疏散平臺的作用。

7、進一步地，多腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置多組隔板，所述隔板與車輛軌道的延伸方向一致，將多腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)部分隔不同腔室，增加整體結(jié)構(gòu)強度和支撐作用。本發(fā)明的多腔體結(jié)構(gòu)可以有效形成聲音屏障，隔音效果明顯。

8、進一步地，所述側(cè)面固定單元包括相對設(shè)置的h型鋼立柱，兩側(cè)h型鋼立柱之間設(shè)置有多組單元板，所述單元板的連接處為凸凹結(jié)構(gòu)連接；相鄰單元板的結(jié)合處通過單元板間銅導(dǎo)線連接。此種結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以保障整個屏障結(jié)果的穩(wěn)定性，增加產(chǎn)品的使用可靠性。

9、進一步地，所述單元板包括背板、穿孔面板和側(cè)背，內(nèi)部填充超構(gòu)吸聲模塊與吸音棉；所述超構(gòu)吸聲模塊的內(nèi)部設(shè)置空腔結(jié)構(gòu)，所述空腔結(jié)構(gòu)之間采用薄壁板進行隔開；所述填充超構(gòu)吸聲模塊與吸音棉并排放置。穿孔面板的進行3.0%-5.0%開孔，其中孔徑1.0-2.0mm。

10、進一步地，所述填充超構(gòu)吸聲模塊與吸音棉組合的全頻帶組合的吸聲系數(shù)均在0.8以上。

11、進一步地，單元板靠近頂部吸音板一側(cè)的頂部設(shè)置有連接凸塊，連接凸塊與多腔體結(jié)構(gòu)的底部的凹槽配合固定于h型鋼立柱內(nèi)。

12、進一步地，所述底部安裝單元包括托板，所述托板的底部設(shè)置u型卡槽；所述頂部吸音單元上扣合頂部扣板。

13、進一步地，所述相鄰單元板的連接處設(shè)板間橡膠條；單元板與所述底部安裝單元的連接處設(shè)置有板下橡膠條，起到密封作用，防止聲音通過間隙擴散。

14、本發(fā)明的另一目的公開上述全頻帶超構(gòu)疏散近軌聲屏障的安裝方法，在預(yù)定位置上打入地腳螺栓用來固定h型鋼立柱，依次放置托板、底部u型卡和板下橡膠條，之后放置單元板和板間橡膠條，再將頂部吸音板和頂部扣板放置到h型鋼立柱上，最后將螺栓、單元板銅導(dǎo)線、底部銅導(dǎo)線安裝固定。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

16、針對城市軌道交通的輪軌噪聲問題，根據(jù)城市軌道交通噪聲頻譜特點，本發(fā)明的全頻帶超構(gòu)疏散近軌聲屏障，具有全頻帶的吸聲性能，采用超構(gòu)的吸聲體，同時在頂部設(shè)置吸聲結(jié)構(gòu)，兼顧疏散功能。

17、針對目前聲屏障低頻降噪效果差的問題，本發(fā)明采用超構(gòu)吸聲模塊，能夠根據(jù)頻譜的要求進行設(shè)計。解決了低頻效果差技術(shù)問題，實現(xiàn)全頻帶降噪效果。

18、針對傳統(tǒng)直立式聲屏障存在重量較大、成本較高、安裝周期長、施工難度大等問題，本發(fā)明的近軌聲屏障距離軌道更近，高度只有1.3m，相同降噪效果下重量更輕，成本更低，安裝周期短且方便。

19、本發(fā)明的近軌聲屏障同步在頂部設(shè)置了吸聲結(jié)構(gòu)，通過衍射的原理，增強吸聲降噪效果，等效提高聲屏障的高度。

20、本發(fā)明的近軌聲屏障高度與軌道車輛地板面的高度平齊，同時距離軌道車身很近，從而兼顧了疏散平臺的功能。本發(fā)明的近軌聲屏障不影響乘客的視野和城市景觀。