軌道交通外掛式聲屏障的製作方法
2023-05-25 20:32:51 1
軌道交通外掛式聲屏障的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種軌道交通外掛式聲屏障，包括位於軌道一側的多個鋼立柱，相鄰鋼立柱之間通過支撐橫梁相互連接固定；在所述鋼立柱遠離軌道的一側設置有護欄板，吸、隔聲屏體位於所述護欄板上方；所述鋼立柱上設置有用於鋼絲繩穿過的通孔；還包括位於吸、隔聲屏體遠離軌道一側的噪音傳感器，該噪音傳感器與控制電路相連，控制電路與蓄電池相連。本發明具有以下有益效果：1）結構耐用、性能穩定；2）避讓了軌道交通的主體工程施工，安裝方便，外觀流線性好；3）有效的避免了各種電纜線路在陽光下的暴曬；4）能夠實時對軌道交通聲屏障外側的噪音進行監控；5）軌道交通外掛式聲屏障的降噪隔聲量為10～15dB(A)。
【專利說明】軌道交通外掛式聲屏障
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聲屏障，尤其涉及一種軌道交通外掛式聲屏障。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步和城市的發展，人們生活水平不斷的提高，城市交通及城際交通已經成為與我們最密切相關的問題。因此，降低噪音對道路兩側居民的侵擾，已成為當前我國城鎮建設中一項重要任務，大量的高速路的建成，城市輕軌、城際輕軌及高速鐵路的通車，給我們的出行帶來了極大的方便，但同時住在這些高速路、輕軌及高鐵附近的居民卻忍受著交通噪聲的影響。為了改善市民的居住環境，有關部門在道路兩側及輕軌、高鐵等沿線周圍安裝了各種吸隔聲聲屏障。
[0003]目前，大多數的聲屏障都選用吸聲和隔聲混合型的產品，該產品的特點是對軌道噪聲的產生和傳遞特徵有針對性的控制。軌道交通吸隔聲聲屏障設置在軌道兩側的水泥地面上或護欄上，聲屏障的鋼立柱與接觸網支柱通常設置在同一線上，同時用於起到拉伸穩固接觸網支柱的鋼絲繩也要斜拉固定，以及聲屏障的鋼立柱之間還設有橫向的支撐橫梁，這就給聲屏障的安裝帶來了困難。
[0004]同時，現有的軌道交通聲屏障都沒有即時噪音監測系統，在軌道交通運行過程中一旦聲屏障出現毀損或者在安裝之初聲屏障就存在隔音漏洞，導致使用中無法良好起到隔音效果，對周邊環境造成噪音汙染而未能得到即時監控。
[0005]現有技術中的壓電效應，是對壓電材料施加壓力，其表面產生電荷，產生的電荷量與壓力成正比，稱之為正壓電效應；反之施加電壓，就會產生機械應力，稱之為逆壓電效應。壓電材料具有很高的能量密度，峰值達100?10000KW/Kg，通過壓力發電已運用到許多領域。例如CN101873081B就公開了一種用於公交汽車的壓力發電系統；同時，專利200920353001.9公開了一種發電地板；專利201220106635.6也公開了一種節能環保型發電地板；專利201010215458.0公開了一種踩踏式連續振動壓電發電裝置；以及申請號201210431827.9公開了一種踩踏發電裝置，都是通過壓電材料進行發電的裝置。由於軌道交通工具的重量較大，在其運行過程中對其周邊區域會產生強烈震動，因此有必要利用軌道交通工具在行進時產生的震動進行發電，已供應不同設備的用電需求。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種結構穩固、便於安裝，並且能夠即時對軌道交通周邊環境進行噪音監控的軌道交通外掛式聲屏障。
[0007]為解決上述問題，本發明的一種軌道交通外掛式聲屏障，包括位於軌道一側的多個鋼立柱，相鄰鋼立柱之間通過支撐橫梁相互連接固定；在所述鋼立柱靠近軌道的一側設置有電纜支架，所述電纜支架上覆蓋有遮陽吸聲板；在所述鋼立柱遠離軌道的一側設置有護欄板，吸、隔聲屏體位於所述護欄板上方；所述吸、隔聲屏體由自上而下依次設置的第一吸聲屏體、隔聲屏體以及第二吸聲屏體固定為一體，並且每相鄰的兩個鋼立柱之間安裝有一塊固定一體的吸、隔聲屏體；所述鋼立柱上設置有用於鋼絲繩穿過的通孔，所述鋼絲繩一端斜拉於接觸網支柱上端並且穿過所述通孔後另一端固定於地面；所述軌道交通外掛式聲屏障還包括位於吸、隔聲屏體遠離軌道一側的噪音傳感器，該噪音傳感器與控制電路相連，控制電路與蓄電池相連。
[0008]所述控制電路包括信號採集模塊、單片機和移動無線網絡發射模塊；所述噪音傳感器的輸出端與信號採集模塊的輸入端相連，信號採集模塊的輸出端與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端與移動無線網絡發射模塊的輸入端相連。
[0009]在所述第二吸聲屏體的下端設置有施重壓板，位於施重壓板下方設置有壓力發電裝置，該壓力發電裝置包括壓電材料層、導線以及蓄電池；所述壓電材料層位於施重壓板下方與施重壓板接觸，能夠受到施重壓板的擠壓；壓電材料層通過導線依次與橋式整流器、穩壓器以及蓄電池相連。
[0010]所述施重壓板為多個，並且每個施重壓板上端面設置有豎直的導向柱，該導向柱外套有壓縮彈簧，同時所述第二吸聲屏體的下端面開設有導向孔，所述導向柱伸入該導向孔內；所述壓縮彈簧一端頂在所述施重壓板的上端面上，另一端頂在所述第二吸聲屏體的下端面上，分別給施重壓板與第二吸聲屏體以二者相互分離趨勢的力。
[0011]所述第一吸聲屏體上部中間位置設置有固定軸，該固定軸穿過所述支撐橫梁上的固定軸孔；所述固定軸與所述固定軸孔間隙配合，並且該間隙處設置有緩衝層；每相鄰的兩塊吸、隔聲屏體之間設置有一個「工」形滑軌，兩塊吸、隔聲屏體分別插入到「工」形滑軌的左、右兩端，並且與「工」形滑軌間隙配合，其配合面為光滑結構。
[0012]所述多個施重壓板對稱設置在所述第二吸聲屏體下端面的靠近左、右兩端的位置。
[0013]在所述壓電材料層下方，設置有固定在鋼立柱上的支撐鋼板，用於支撐壓電材料層；在所述支撐鋼板的下方水平鋪設有第三吸聲屏體；在所述壓縮彈簧、施重壓板以及壓電材料層遠離軌道的一側，設置有第四吸聲屏體。
[0014]本發明的一種軌道交通外掛式聲屏障，與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0015]I)結構耐用、性能穩定；
[0016]2)避讓了軌道交通的主體工程施工，安裝方便，外觀流線性好；
[0017]3)有效的避免了各種電纜線路在陽光下的暴曬；
[0018]4)能夠實時對軌道交通聲屏障外側的噪音進行監控；
[0019]5)軌道交通外掛式聲屏障的降噪隔聲量為10?15dB(A)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的軌道交通外掛式聲屏障結構示意圖；
[0021]圖2為圖1中A部的結構放大圖；
[0022]圖3為本發明的軌道交通外掛式聲屏障結構示意圖；
[0023]圖4為本發明的軌道交通外掛式聲屏障中壓縮彈簧與施重壓板的安裝結構示意圖；
[0024]圖5為本發明的軌道交通外掛式聲屏障中支撐橫梁與固定軸的安裝結構示意圖；
[0025]圖6為本發明的軌道交通外掛式聲屏障中「工」形滑軌的安裝結構示意圖；[0026]圖7為本發明的軌道交通外掛式聲屏障中鋼立柱與鋼絲繩的安裝結構示意圖；
[0027]圖8為本發明的軌道交通外掛式聲屏障中噪音監控系統的系統框圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發明技術方案，下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明。
[0029]如圖1所示，本發明的一種軌道交通外掛式聲屏障，包括位於軌道100—側的多個鋼立柱3，相鄰鋼立柱3之間通過支撐橫梁6相互連接固定；在所述鋼立柱靠近軌道的一側設置有電纜支架8，所述電纜支架8上覆蓋有遮陽吸聲板5，該遮陽吸聲板5覆蓋電纜支架8的頂面與側面，對電纜支架8上的電纜起到防護作用。
[0030]在所述鋼立柱3遠離軌道100的一側設置有護欄板7，吸、隔聲屏體位於所述護欄板上方。
[0031]所述吸、隔聲屏體由自上而下依次設置的第一吸聲屏體la、隔聲屏體2以及第二吸聲屏體Ib固定為一體，並且每相鄰的兩個鋼立柱3之間安裝有一塊固定一體的吸、隔聲屏體。
[0032]所述鋼立柱3上設置有用於鋼絲繩10穿過的通孔9，所述鋼絲繩10 —端斜拉於接觸網支柱11上端並且穿過所述通孔9後另一端固定於地面。
[0033]在安裝吸、隔聲屏體時需考慮接觸網支柱11的斜拉支撐鋼絲繩10的斜拉位置以及聲屏障鋼立柱3間的支撐橫梁6，因此把吸、隔聲屏體安裝在鋼立柱3外側以避免與鋼絲繩10相牴觸，並在鋼立柱3的緣板上按照鋼絲繩10斜拉支撐的位置進行開孔從而達到接觸網支柱11斜拉鋼絲繩10的安裝並在避開鋼絲繩10支撐的位置安裝聲屏障的支撐橫梁。上述結構的外掛式聲屏障，在安裝過程中有效地避讓了軌道交通的主體工程施工，安裝方便，外觀流線性好。
[0034]所述軌道交通外掛式聲屏障還設置有噪音監控系統，包括位於吸、隔聲屏體遠離軌道100 —側的噪音傳感器107。
[0035]如圖8所示，該噪音傳感器107與控制電路相連，控制電路與蓄電池(圖中未示出)相連。
[0036]所述控制電路包括信號採集模塊、單片機和移動無線網絡發射模塊；所述噪音傳感器的輸出端與信號採集模塊的輸入端相連，信號採集模塊的輸出端與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端與移動無線網絡發射模塊的輸入端相連。
[0037]同時，該移動無線網絡發射模塊將信號發送至噪音監控總臺的移動無線網絡接收模塊，移動無線網絡接收模塊將信號傳遞給中央處理器進行分析、判斷等處理，並通過顯示屏予以顯示。
[0038]在所述第二吸聲屏體Ib的下端設置有施重壓板102，位於施重壓板102下方設置有壓力發電裝置，該壓力發電裝置包括壓電材料層103、導線(圖中未示出)以及蓄電池。
[0039]所述壓電材料層103位於施重壓板102下方與施重壓板102接觸，能夠受到施重壓板102的擠壓進行發電；壓電材料層103通過導線依次與橋式整流器、穩壓器(圖中未示出)以及蓄電池相連。
[0040]當軌道交通工具通過時，會引起聲屏障的震動，從而使得施重壓板會對壓電材料層進行反覆施壓，使壓電材料層表面產生電荷，並通過整流、穩壓後，對蓄電池進行充電，進而能夠供應噪音傳感器及其控制電路的用電。
[0041]如圖2、3、4所示所述施重壓板102為多個，並且每個施重壓板102上端面設置有豎直的導向柱120，該導向柱120外套有壓縮彈簧101，同時所述第二吸聲屏體Ib的下端面開設有導向孔111，所述導向柱120伸入該導向孔111內；所述壓縮彈簧101—端頂在所述施重壓板102的上端面上，另一端頂在所述第二吸聲屏體Ib的下端面上，分別給施重壓板102與第二吸聲屏體Ib以二者相互分離趨勢的力。
[0042]由於軌道交通工具通過時會引起聲屏障的震動，而這種震動是不規則震動，因此震動過程中吸、隔聲屏體的重量不能夠均勻施加在壓電材料層上。而將施重壓板由一整塊分割成為多塊，每塊施重壓板獨立傳遞壓力，相鄰的施重壓板之間不產生彼此相互的牽制拉力，使每塊施重壓板震動更加自由，提高振動能量的利用率。
[0043]在每塊施重壓板上設置有壓縮彈簧，在不損失震動能量的前提下，能夠在施重壓板與第二吸聲屏體之間形成緩衝，避免在頻繁的震動中部件之間因硬接觸而造成疲勞損傷；導向柱的設置，能夠避免壓縮彈簧發生側斜，使導向柱在導向柱孔內運動，也能夠增加整體結構穩定性。
[0044]如圖5所示，所述第一吸聲屏體Ia上部中間位置設置有固定軸106，該固定軸106穿過所述支撐橫梁6上的固定軸孔108 ;所述固定軸106與所述固定軸孔108間隙配合，並且該間隙處設置有緩衝層110。
[0045]由於所述固定軸106與吸、隔聲屏體的重心位於同一垂直線上，從而一方面能夠保證固定軸106平衡地承擔吸、隔聲屏體的重量，不偏移，以便於增加整體結構的穩定性；另一方面固定軸106位於吸、隔聲屏體重心的垂線上,位於固定軸106左右兩側的吸、隔聲屏體部分重力均衡，在軌道交通工具引發震動時，該吸、隔聲屏體的左右兩端始終交替處於一端抬起、另一端下沉的狀態，而處於下沉狀態的一端由於壓縮彈簧處於壓縮狀態，會向上頂起該端，從而使該端上升，另一端下沉，如此往復，能夠有效提高震動能量的利用率，增加發電效率。
[0046]同時固定軸106設置在第一吸聲屏體Ia上部中間位置，而不是設置在第一吸聲屏體Ia中部或下部的中間位置，也能夠相對來說較好地增加結構穩定性，避免如果設置在第一吸聲屏體Ia中部或下部的中間位置而引起的吸、隔聲屏體重心不穩、有前後傾斜趨勢的情況發生。
[0047]所述固定軸106與所述固定軸孔108間隙配合，相對於二者的過盈配合而言，能夠不阻礙吸、隔聲屏體的震動幅度；而二者間隙處的緩衝層設置，也能夠避免固定軸106與固定軸孔108之間發生硬撞擊而造成損壞。
[0048]如圖3所示，所述多個施重壓板102對稱設置在所述第二吸聲屏體Ib下端面的靠近左、右兩端的位置。
[0049]由於固定軸106的設置，使得震動過程中吸、隔聲屏體左右兩端震動幅度較大，中部震動幅度較小，因此在第二吸聲屏體Ib下端面中部設置施重壓板和壓電材料層則無必要；同時將第二吸聲屏體Ib下端面中部設置為空，使震動過程中的的力量全部由左右兩端的壓電材料層予以承受，能夠進一步提高震動能量的利用率，增加發電效率。
[0050]如圖6所示，每相鄰的兩塊吸、隔聲屏體之間設置有一個「工」形滑軌109，兩塊吸、隔聲屏體分別插入到「工」形滑軌109的左、右兩端，並且與「工」形滑軌109間隙配合，其配合面為光滑結構。
[0051]該「工」形滑軌109的設置，其固定在鋼立柱3上，用於插接安裝吸、隔聲屏體，一方面便於整個軌道交通外掛式聲屏障的安裝，吸、隔聲屏體插入「工」形滑軌的槽內，安裝較為便捷、快速，同時也具有較高穩定性；另一方面，間隙配合的結構使得吸、隔聲屏體在震動時能夠在「工」形滑軌的槽內上下移動。
[0052]如圖1、2所示，在所述壓電材料層103下方，設置有固定在鋼立柱3上的支撐鋼板，用於支撐壓電材料層；在所述支撐鋼板的下方水平鋪設有第三吸聲屏體104 ;在所述壓縮彈簧101、施重壓板102以及壓電材料層103遠離軌道的一側，設置有第四吸聲屏體105。
[0053]該第三吸聲屏體104以及第四吸聲屏體105，進一步阻止聲音在震動結構的縫隙中傳出，起到良好隔音的效果。
[0054]本發明的一種軌道交通外掛式聲屏障，與現有技術相比，安裝極為方便，降噪隔聲量為10?15dB(A)，同時架構穩定，能夠通過震動發電，所發電量直接用於供給噪音監控系統的用電，節約能源，即使在外部斷電的情況下也能滿足對軌道交通噪音監控的要求。
【權利要求】
1.一種軌道交通外掛式聲屏障，其特徵在於:包括位於軌道一側的多個鋼立柱，相鄰鋼立柱之間通過支撐橫梁相互連接固定；在所述鋼立柱靠近軌道的一側設置有電纜支架，所述電纜支架上覆蓋有遮陽吸聲板；在所述鋼立柱遠離軌道的一側設置有護欄板，吸、隔聲屏體位於所述護欄板上方；所述吸、隔聲屏體由自上而下依次設置的第一吸聲屏體、隔聲屏體以及第二吸聲屏體固定為一體，並且每相鄰的兩個鋼立柱之間安裝有一塊固定一體的吸、隔聲屏體；所述鋼立柱上設置有用於鋼絲繩穿過的通孔，所述鋼絲繩一端斜拉於接觸網支柱上端並且穿過所述通孔後另一端固定於地面；所述軌道交通外掛式聲屏障還包括位於吸、隔聲屏體遠離軌道一側的噪音傳感器，該噪音傳感器與控制電路相連，控制電路與蓄電池相連。
2.如權利要求1所述的軌道交通外掛式聲屏障，其特徵在於:所述控制電路包括信號採集模塊、單片機和移動無線網絡發射模塊；所述噪音傳感器的輸出端與信號採集模塊的輸入端相連，信號採集模塊的輸出端與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端與移動無線網絡發射模塊的輸入端相連。
3.如權利要求1所述的軌道交通外掛式聲屏障，其特徵在於:在所述第二吸聲屏體的下端設置有施重壓板，位於施重壓板下方設置有壓力發電裝置，該壓力發電裝置包括壓電材料層、導線以及蓄電池；所述壓電材料層位於施重壓板下方與施重壓板接觸，能夠受到施重壓板的擠壓；壓電材料層通過導線依次與橋式整流器、穩壓器以及蓄電池相連。
4.如權利要求3所述的軌道交通外掛式聲屏障，其特徵在於:所述施重壓板為多個，並且每個施重壓板上端面設置有豎直的導向柱，該導向柱外套有壓縮彈簧，同時所述第二吸聲屏體的下端面開設有導向孔，所述導向柱伸入該導向孔內；所述壓縮彈簧一端頂在所述施重壓板的上端面上，另一端頂在所述第二吸聲屏體的下端面上，分別給施重壓板與第二吸聲屏體以二者相互分離趨勢的力。
5.如權利要求4所述的軌道交通外掛式聲屏障，其特徵在於:所述第一吸聲屏體上部中間位置設置有固定軸，該固定軸穿過所述支撐橫梁上的固定軸孔；所述固定軸與所述固定軸孔間隙配合，並且該間隙處設置有緩衝層；每相鄰的兩塊吸、隔聲屏體之間設置有一個「工」形滑軌，兩塊吸、隔聲屏體分別插入到「工」形滑軌的左、右兩端，並且與「工」形滑軌間隙配合，其配合面為光滑結構。
6.如權利要求5所述的軌道交通外掛式聲屏障，其特徵在於:所述多個施重壓板對稱設置在所述第二吸聲屏體下端面的靠近左、右兩端的位置。
7.如權利要求4至6任一項所述的軌道交通外掛式聲屏障，其特徵在於:在所述壓電材料層下方，設置有固定在鋼立柱上的支撐鋼板，用於支撐壓電材料層；在所述支撐鋼板的下方水平鋪設有第三吸聲屏體；在所述壓縮彈簧、施重壓板以及壓電材料層遠離軌道的一偵牝設置有第四吸聲屏體。
【文檔編號】E01F8/00GK103485290SQ201310442749
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】於文霞, 盧校良, 顧開雲, 於文飛, 張勳, 吳聖飛 申請人:江蘇遠興環保集團有限公司