[实用新型]一种铁路隔音降噪结构

说明书

本实用新型公开了一种铁路隔音降噪结构，由一定数量的地形单元体沿铁路噪声声波方向排列组合构成，地形单元包括土堤与下凹洼地，满足土方平衡，土堤与下凹洼地内的主要成分空气构成声子晶体原胞，声子晶体原胞周期性排列构成一维声子晶体结构，通过布拉格散射效应产生弹性波禁带，增强隔音降噪能力，土堤形成声学屏障，对声波进行反射，并利用土堤间的下凹洼形成空腔结构，促使噪声声波在空腔进行多重反射，转化成热能耗散，土堤包括绿化草坡及人行道路，绿化草坡排水至下凹洼地收集用于绿地灌溉，节约水资源，人行道路提供休闲功能，绿地草坡覆盖有草坪，形成共振单元体，控制弹性波向前传播，进一步增强隔音降噪效果。

技术领域

本实用新型属于隔音降噪领域，涉及隔音降噪绿化地形结构，尤其是一种铁路隔音降噪结构。

背景技术

铁路作为社会主力交通工具快速发展，但产生的噪音污染已成为声学环境主要问题之一。时速达到250km/h的列车噪声声压级超过80分贝，时速达到350km/h的列车噪声声压级超过90分贝。铁路噪音严重影响人们的正常生活与工作，并对人的身心健康产生危害。不仅容易引起耳聋，还会对大脑神经系统、内分泌系统等产生消极影响。

现有技术中，控制铁路噪声传播途径以达到隔音降噪的主要方式为修建声屏障，如公开号为CN1550616A公开了降低铁路噪音用的陶瓷吸声装置；公开号CN102421969A公开了用于抑制烦扰交通噪音的声学屏蔽装置。另外，现有降噪绿化带通过特殊的阵列方式栽种树木，以草木作为散射体，空气为基底的隔音绿化带带隙频宽较小，因此隔音性能较弱降噪效果不佳，且草木具有一定生长周期，达到降噪隔音功能需要一定时间。

发明内容

为了避免现有铁路声屏障建造成本较高、使用寿命较短、维护费用较高等问题，以及解决现有声子绿化带设计中所存在的散射较弱、带隙频宽较小等隔音降噪缺陷并绿化带生长周期长等问题，本实用新型提供了一种隔音降噪设施，并辅以绿化配置，可以充分利用铁路两侧土地的性质与功能，通过合理的结构有效控制铁路噪音，并增加绿化面积、建立生态系统、增设休闲场所。

本发明所采用的技术方案是：

一种铁路隔音降噪结构，包括复数个地形单元体；所述复数个地形单元体沿铁路噪声声波方向排列；所述地形单元体包括基底、凸起、凹陷；所述凸起与凹陷不接触；所述凸起为对称结构；所述凸起的横截面不为方形结构；所述凹陷的横截面为倒梯形结构。现有技术缺少利用地形结构降噪方面的研究，本实用新型利用铁路两侧面积较大的土地设计新的结构，并辅以绿化措施，可以产生良好的降噪效果，相比于普通声屏障，地形降噪具有降噪效果好、建造成本低、使用寿命长、维护费用较低等特点，尤其是无需特殊地貌，除了桥架铁路外，任何铁路都可适用。

本实用新型的地形单元体为带状结构，长度不做限定，根据需要设计几公里或者十几公里，在地平上满足地形单元体内土方平衡，设置挖方形成凹陷，设置填方形成凸起，凹陷与凸起间保持一定间距设置人行道路，关键是凹陷与两侧凸起的侧壁形成空腔，空腔中的空气作为晶体材料与凸起共同构成声子晶体原胞，声子晶体原胞随着地形单元体周期性排列构成一维声子晶体结构。

上述技术方案中，所述地形单元体的数量为2～6，多个地形单元体平行相连排列，形成重复单元组成铁路隔音降噪结构，周期性结构兼顾降噪效果与建设占地面积，凸起土堤间由下凹洼地即凹陷相隔，下凹洼地与两侧土堤形成空腔，空腔内为空气，空腔两端为原始未开挖土地。本实用新型结构中，声子晶体原胞中心之间的距离为晶格常数，晶格常数与地形单元体宽度相同，根据用地面积与土地性质通过设计地形单元体构造设定晶格常数，既可以达到有效降噪音的效果，又能够充分利用现有闲置或者不利于利用的铁路两侧土地。