專利名稱：一種用于高速鐵路聲屏障透明單元板的固定連接結構的制作方法
技術領域：
本發明屬于鐵路構件領域，涉及一種聲屏障的單元板結構，特別是用于高速鐵路聲屏障透明單元板的固定連接結構。
背景技術：
高速鐵路技術水平在世界各地已經相當發達，其動車組的行駛速
度在230-400km/h范圍內。伴隨著噪聲產生的污染治理十分必要，聲屏障技術的發展也運用而生。聲屏障的結構形式采用金屬插板式和混凝土整體式，前者多用于高架橋梁，后者多用于線路路基。聲屏障的造型結構多為直立型、倒L型，個別地段有采用外傾式和內傾式。金屬插板式結構是將聲屏障單元板置于H型鋼立柱之間，并采用柔性連接方式。組成聲屏障單元板的材料有鋁合金殼體內置隔聲材料和多孔吸聲材料；鋼筋混凝土背板敷設多孔輕質水泥吸聲層；木屑混凝土隔聲吸聲板；透明板材為有機玻璃或聚碳酸酯等。
由于高速列車運行產生的脈動風作用下聲屏障結構的動力特性成為設計中必須考慮的因素。作用在聲屏障上的主要荷載(l)由材料自重產生的豎直向下的永久荷載,是由聲屏障使用材料的實際重量所決定。(2)作用在聲屏障的水平風荷載也即高速運行產生的脈動力。
插板直立式聲屏障以H型鋼立柱和鋁合金單元板拼裝而成，如果單元板的隔聲、吸聲性能達到了相關標準的要求，就會對降噪效果達到應有的貢獻量。聲屏障在其基礎上安裝不牢固、單元板在立柱內安裝不牢固、密封橡膠件被破損，單元板之間密封不嚴，出現縫隙，則會造成聲屏障附加振動，二次輻射噪聲和漏聲，破壞了聲屏障的降噪效果。德國科隆——法蘭克福高速鐵路采用插板式鋁合金聲屏障。前期由于對列車脈動力作用認識不足，單元板自身強度以及聲屏障立柱與橋梁的連接強度不夠等原因，造成單元板共振和疲勞破壞。高架橋梁的設計中未計及聲屏障的靜載荷和動載荷作用，造成聲屏障的結
構、材料和與基礎的連接方式等受到限制，致使其強度不足。德鐵(DB)與研究單位合作，通過ICE動車組線路運行試驗實測了列車脈動力時程曲線和分布規律等相關內容。在驗算了聲屏障各組成構件的動力強度基礎上，重新設計了鋁合金聲屏障單元板以及H型鋼立柱與橋梁和路基連接部的結構和材料，使之在300km/h以上的高速鐵路上正常應用。
由于插板直立式聲屏障以H型鋼立柱和鋁合金單元板拼裝而成，一般高于鋼軌表面2. 15 3. 15m ，有些聲屏障在鋁合金單元板之上再插入一定高度的透明單元板。這就要求透明材料聲屏障在材料選用和結構上有很高要求。
發明內容
本發明目的是，提供一種透明聲屏障單元板的連接結構，使其能夠承受高速列車產生的脈動風載的沖擊作用，并能夠長期穩定承受空氣動力學的載荷。
本發明所依托的基礎是用以保證屏障能安全、牢固的 立在所要設置的部位上，這項設計工作應包括兩個組成部分，即承重結構設計
與構造設計。1)承重結構設計:主要是保證聲屏障單體與整體構件的，材料強度、剛度，結構安全性以及穩定性;2)構造設計:主要為保證上述結構安全與穩定的同時，與聲學要求配合完整等以及安裝施工上的需要所采取的措施。
一種用于高速鐵路聲屏障透明單元板的固定連接結構，其特征包括隔聲板1、主緩沖密封膠條2、鋁合金型材邊框3、側面緩沖密封膠條4、鋁合金角碼5、鋼角板6、鋼角板拉板7、鋁鉚釘8。
其中鋁合金型材邊框3上開有凹槽31、長形槽33、側槽34、側孔35、長方形中心孔36，在鋁合金型材邊框的下面有壁板32。凹槽31為放置主緩沖密封膠條2的槽并再放置隔聲板1;長形槽33在壁板32上，與鋼角拉板彎角71的鉤連接，起到90°角拉緊作用。側槽34為放置側面緩沖密封膠條4，起到密封、緩沖作用。側孔35孔內插入鋁合金角碼5，兩邊定位起到平衡穩固、減少扭曲變形作用。長方形中心孔36內可插入鋼角板6，與壁板32打孔穿通后鉚固鉚釘，連接90°角。
隔聲板1由亞克力透明材料制成，主緩沖密封膠條2由EPDM橡膠制備，主膠條插槽21為插入隔聲板，主膠條倒齒22防止主緩沖密封膠條2從鋁合金型材邊框凹槽31中滑出。側膠條倒齒41為插入鋁合金型材邊框的膠條部分；側膠條柱面42為與H型鋼或下單元板接觸的膠條部分；61為鋼角板上的鉚釘孔，將有效地將鋁合金型材邊框與鋼角板固定。透明單元板為四邊形結構，中間鑲嵌有一定強度的透明材料，四
邊為具有特殊截面形狀的鋁型材，端部被切割成45度角，連接時其具有多個固定元件，其中，鋁合金角碼置于鋁型材框架截面兩端的空心截面內；鋼角板置于鋁型材框架截面中部的空心截面內，并被鋁合金鉚釘鉚在鋁型材框架上；鋼角板拉板鑲嵌插入在鋁型材框架上。
根據本發明，中間鑲嵌的透明材料與鋁合金邊框之間，鋁合金單元板兩端與H型鋼接觸部位、各單元板上、下嵌合部位以及最下方單元板與安裝基礎面之間均加設EPDM橡膠件，起密封、緩沖減振作用。
本發明的主要優點為由于分別采用了鋁合金角碼、鋼角板、鋼角板拉板三種部件的三種固定方式，將鋁合金型材邊框固定在一起，有效防止了脈動風力的沖擊可能引起的松動；在隔聲透明板和鋁合金邊框之間以及最下方單元板與安裝基礎面之間設置的橡膠密封條，可以減少隔聲透明板的共振幅度、加快振動的衰減、降低疲勞應力，提高了整個單元板的壽命和安全性。
圖1為透明單元板的正視圖
圖2為角端連接的局部放大圖。
圖3為鋁型材的截面形貌圖
圖4為插入連接后的截面圖
圖5為透明材料緩沖密封橡膠條截面圖
圖6為單元板側面緩沖密封橡膠條
圖7為鋁合金角碼圖8為鋼角板圖9為鋼角板拉板
具體實施例方式
結合附圖及實施例對本發明聲屏障透明單元板的固定連接結構加以說明。
插入式金屬聲屏障整個體系由若干個具有一定跨度的H型鋼立柱組成，每兩個H型鋼立柱之間插入了若干個鋁合金單元板，透明材料的單元板放置于最上端。
如圖1至圖9所示，本發明聲屏障透明單元板的固定連接結構在四邊形的角部包括有多個固定的連接部件。中心為透明材料亞克力板1，具有強度高，透光率強，隔音效果好特點。鋁合金型材邊框3在整體透明材料聲屏障四周骨架起著支撐、連接、定位作用。緩沖密封橡膠條相隔于透明材料和鋁型材框之間，起到保護、緩沖、密封作用。從截面圖3和圖4可以看出它安裝前后的形狀型腔，其中
31凹槽內嵌入緩沖密封橡膠條2和透明材料亞克力板1; 34插入橡膠條4，起到密封、緩沖作用；35孔內插入鋁合金角碼5，兩邊定位起到平衡穩固、減少扭曲變形作用；36的槽可插入6鋼角板，與板面32打孔穿通后鉚固鉚釘，連接90°角；33是在32的壁板上加工一長形槽，與71鋼角拉板的鉤連接，起到90°角拉緊作用。
側面緩沖密封膠條4中的42與H型鋼立柱側面接觸，空心圓柱結構更能起到緩沖密封作用，41則嵌入鋁型材截面的34槽內。鋁合金角碼5插入鋁型材邊框35孔內。鋼角板6插入了鋁型材邊框中心的長方形孔內，并由鋁鉚釘8將32壁板穿孔61孔中間鉚固鉚釘，起到90°角定位作用。鋼角板拉板7具有85°角，兩端71彎角鉤住33槽內，這樣在四角處有一預緊力，對整個單元板體系形成了多重方式的固定。
權利要求
1.一種用于高速鐵路聲屏障透明單元板的固定連接結構，其特征包括隔聲板(1)、主緩沖密封膠條(2)、鋁合金型材邊框(3)、側面緩沖密封膠條(4)、鋁合金角碼(5)、鋼角板(6)、鋼角板拉板(7)、鋁鉚釘(8)；其中主緩沖密封膠條(2)上設有主膠條插槽(21)和主膠條倒齒(22)；鋁合金型材邊框(3)上開有凹槽(31)、長形槽(33)、側槽(34)、側孔(35)、長方形中心孔(36)，在鋁合金型材邊框的下面有壁板(32)；凹槽(31)為放置主緩沖密封膠條(2)的槽并再放置隔聲板(1)；長形槽(33)在壁板(32)上，與鋼角拉板彎角(71)的鉤連接，起到90°角拉緊作用；側槽(34)為放置側面緩沖密封膠條(4)，起到密封、緩沖作用；側孔(35)孔內插入鋁合金角碼(5)，兩邊定位起到平衡穩固、減少扭曲變形作用；長方形中心孔(36)內插入鋼角板(6)，與壁板(32)打孔穿通后鉚固鉚釘，連接90°角。
2. 如權利要求1所述一種用于高速鐵路聲屏障透明單元板的固 定連接結構，其特征隔聲板(1)由亞克力透明材料制成，主緩沖密 封膠條(2)由EPDM橡膠制備，主膠條插槽(21)為插入隔聲板，主 膠條倒齒(22)防止主緩沖密封膠條(2)從鋁合金型材邊框凹槽(31) 中滑出；側面緩沖密封膠條(4)有側膠條倒齒(41)和側膠條柱面(42)，側膠條倒齒(41)為插入鋁合金型材邊框的膠條部分；側膠 條柱面(42)為與H型鋼或下單元板接觸的膠條部分；鋼角板(6) 上開有鉚釘孔(61)，將有效地將鋁合金型材邊框與鋼角板固定。
3.如權利要求1所述一種用于高速鐵路聲屏障透明單元板的固定連接結構，其特征透明單元板為四邊形結構，中間鑲嵌有一定強度的透明材料，四邊為具有特殊截面形狀的鋁型材，端部被切割成45 度角，連接時其具有多個固定元件，其中，鋁合金角碼置于鋁型材框 架截面兩端的空心截面內；鋼角板置于鋁型材框架截面中部的空心截 面內，并被鋁合金鉚釘鉚在鋁型材框架上；鋼角板拉板鑲嵌插入在鋁 型材框架上。
全文摘要
本發明提供一種用于高速鐵路聲屏障透明單元板的固定連接結構，屬于鐵路構件領域。包括隔聲板1、主緩沖密封膠條2、鋁合金型材邊框3、側面緩沖密封膠條4、鋁合金角碼5、鋼角板6、鋼角板拉板7、鋁鉚釘8。鋁合金型材邊框3上開有凹槽31、長形槽33、側槽34、側孔35、長方形中心孔36，在鋁合金型材邊框的下面有壁板32。凹槽31為放置主緩沖密封膠條的槽并再放置隔聲板；長形槽33在壁板32上，與鋼角拉板彎角71的鉤連接，側槽34為放置側面緩沖密封膠條4。側孔35孔內插入鋁合金角碼5。長方形中心孔36內可插入鋼角板6，與壁板32打孔穿通后鉚固鉚釘，連接90°角。本發明的優點是使其能夠承受高速列車產生的脈動風載的沖擊作用，并能夠長期穩定承受空氣動力學的載荷。
文檔編號E01F8/00GK101660297SQ200910092589
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月18日 優先權日2009年9月18日
發明者張文進 申請人:金漢德環保設備工程有限公司