[发明专利]一种导流防风声屏障

说明书

本发明公开了一种导流防风声屏障，将风屏障和声屏障有机结合，外层是风屏障，风屏障包括支撑竖杆和导流叶片，导流叶片可采用铝纤维板等材料，以一定的间距和角度固定于风屏障支撑立柱上，作为主要抗风结构；内层是声屏障，声屏障包括支撑立柱和消/隔声板，声屏障采用吸声材料，并包含一定数量的Z型通孔。该风声屏障相比于传统单一屏障，一方面利用以导流叶片为主的引导体系大幅度降低外界风荷载对列车的影响，另一方面利用吸声材料削弱列车噪声对周边的影响，可解决风屏障消音能力和声屏障抗风能力不足的问题。

技术领域

本发明涉及交通声屏障和风屏障技术领域，具体涉及一种导流防风声屏障。

背景技术

随着高速铁路的不断发展，列车所受的自然风荷载以及列车所产生的周边的噪声污染越来越被人们关注。风荷载是严重威胁列车行车安全的一个重要因素，在强风作用下，列车可能会产生偏载甚至车轮爬上钢轨引起脱轨的重大事故；而列车的噪声污染同样是困扰周边居民的一个重要问题，铁路系统不断接到周边受影响居民的举报。因此，这两大问题迫切需要得到改善。

以往的屏障往往是针对风或声的一种，因而在常年受风荷载影响的地区并不适用。声屏障也可以起到阻风的作用，但直接承受全部的风荷载，会增大结构承受的风力，且声屏障在强风作用下本身容易发生破坏。文件CN201710158224公开用于车行桥梁的自旋转风声屏障，虽然采用了消声叶片，但叶片之间过大的间隙对于运行车辆产生噪声的降噪效果并不明显。因此，为克服现有技术的不足，有必要根据流体动力学以及声学基本原理，开发研制出一种集吸/隔声、抗风于一体的铁路沿线防护设备。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种导流防风声屏障，将风屏障和声屏障优势相结合，以解决风屏障消音能力和声屏障抗风能力不足的问题。

本发明的技术方案是：一种导流防风声屏障，将风屏障和声屏障有机结合，该装置由五部分组成，包括：底座、风屏障立柱、声屏障立柱、导流叶片、消/隔声板。底座埋设于桥面板或路肩，风屏障立柱和声屏障立柱下端固定于底座上，风屏障立柱处于远离线路一侧，声屏障立柱位于靠近线路一侧，导流叶片以30°-60°的角度固定于风屏障立柱上，消/隔声板固定于声屏障立柱卡槽内。

底座可由混凝土预制，也可采用钢，埋设于桥面板或路肩，起固定风屏障和声屏障立柱的作用。风屏障和声屏障立柱下端设连接底板，通过螺栓固定于底座。

风屏障处于远离线路一侧，作为本装置的主要抗风结构。风屏障立柱采用钢，包括连接底板和竖杆两部分，并通过焊接的方式相连。风屏障立柱上安装若干导流叶片，通过连接底板固定于底座。

声屏障处于靠近线路一侧，声屏障立柱采用钢，包括连接底板和带凹槽的竖杆两部分，并通过焊接的方式相连。连接底板通过螺栓固定于底座，凹槽用于固定消/隔声板。

导流叶片是由若干块横断面为圆弧、内/外半径为380/400mm、长度为1920mm的弧形板状结构组成，上部根据设计需要以30°-60°的角度固定于风屏障立柱上。导流叶片可采用铝纤维板等材料，固定于风屏障支撑立柱上，作为主要抗风结构。该间距、角度可根据当地平均风速、导流叶片自身重力以及空气动力学原理计算得出。导流叶片两两之间留有一定间距，形成若干导风带。

风屏障是阻挡风荷载的第一道也是最重要的一道屏障，声屏障进一步减小风对列车的直接作用。风屏障和声屏障之间留有10-15 cm的间距，形成风流上升区，引导风向斜上方流动，并消耗风的一部分动能。