一种基于轨道梁的降噪装置和方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种基于轨道梁的降噪装置和方法。

背景技术

高速磁浮交通技术的发展在极大缩短出行时间的同时，较快的运行速度不可避免对线路周围的环境引起较大的噪声，该噪声对列车内的乘客以及沿线环境带来噪声影响，急需有效的减噪措施对磁浮线路进行降低，以降低高速磁浮列车对沿线环境的噪声影响。

现有的减噪措施会在隧道内的隧道衬砌内或者列车车厢内进行减噪，但是处于隧道外部的轨道沿线却无法降噪，导致降噪效果较差。

因此，如何提高降噪能力是本领域技术人员亟需要解决的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于轨道梁的降噪装置和方法，以解决现有的减噪措施在轨道沿线对沿线环境的噪声影响进而导致降噪效果较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于轨道梁的降噪装置，所述降噪装置包括下部承重梁1、梯形支座4、纵向支墩5、降噪部件2和轨道板3；

所述轨道板3位于所述纵向支墩5的上方，且通过所述梯形支座4连接所述轨道板3和所述纵向支墩5，所述纵向支墩5与所述下部承重梁1连接；

所述降噪部件2位于所述纵向支墩5处，且沿所述纵向支墩5的纵向设置，其中，所述降噪部件2在所述纵向支墩5的排布位置基于列车线路设计速度规则确定。

优选地，所述纵向支墩5包括两个支墩侧板6和横梁7；

所述横梁7位于两个所述支墩侧板6之间，且所述横梁7与两个所述支墩侧板6垂直连接；

所述降噪部件2延伸至所述下部承重梁1的翼缘表面且横向贯穿两个所述支墩侧板6处，且所述降噪部件2在两个所述支墩侧板6处对称分布。

优选地，所述降噪部件2为排气孔，且在两个所述支墩侧板6处对称分布的所述排气孔的规格相同。

优选地，所述横梁7位于各所述支墩侧板6内相邻所述降噪部件2之间且垂直所述支墩侧板6，并且所述横梁7在两个所述支墩侧板6之间等间距设置。

优选地，还包括第一安装孔8；

所述第一安装孔8贯穿于所述梯形支座4和所述轨道板3，且以所述轨道板3的竖直中轴线为对称轴对称设置；

所述轨道板3通过所述第一安装孔8与所述纵向支墩5连接。

优选地，还包括第二安装孔和螺栓；

所述第二安装孔贯穿于所述支墩侧板6至所述降噪部件2的顶部处；

所述第一安装孔8和所述第二安装孔的圆心对齐，且所述螺栓位于所述第二安装孔内连接所述轨道板3和所述纵向支墩5。

优选地，所述降噪部件2的高度小于两个所述支墩侧板6的高度，且在两个所述支墩侧板6处对称分布的所述降噪部件2高度相同。

优选地，还包括滑行-导向一体结构10和多个预埋件9；

多个所述预埋件9对称预埋于所述轨道板3两侧，且平行于所述轨道板3；

所述滑行-导向一体结构10通过所述预埋件9与所述轨道板3连接。

优选地，所述下部承重梁1上的轨道为单线型轨道或多线型轨道。

优选地，所述下部承重梁1为箱型梁，且所述翼缘为宽翼缘。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种基于轨道梁的降噪方法，应用于基于轨道梁的降噪装置，所述降噪装置包括下部承重梁、纵向支墩、降噪部件和轨道板；所述轨道板位于所述纵向支墩的上方，且通过梯形支座连接所述轨道板和所述纵向支墩，所述纵向支墩与所述下部承重梁连接；所述降噪部件位于所述纵向支墩处，且沿所述纵向支墩的纵向设置，所述方法包括：

获取列车线路设计速度规则；

根据所述列车线路设计速度规则对所述降噪部件在所述纵向支墩处进行布设；

根据布设后的所述降噪部件进行噪声降噪。

优选地，所述列车线路设计速度规则的建立过程，包括：

获取基于所述轨道梁的列车线路设计速度；

判断所述列车线路设计速度是否大于预设基准速度；

若大于，则将所述降噪部件设置于各所述纵向支墩处的端部和中部，且各所述纵向支墩端部的所述降噪部件的孔径大于各所述纵向支墩中部的所述降噪部件的孔径；

若小于或者等于，则将所述降噪部件设置于各所述纵向支墩处的端部。

本发明提供的一种基于轨道梁的降噪装置，轨道板位于纵向支墩的上方，且通过梯形支座连接轨道板和纵向支墩，纵向支墩与下部承重梁连接；降噪部件位于纵向支墩处，且沿纵向支墩的纵向设置，其中，降噪部件在纵向支墩的排布位置基于列车线路设计速度规则确定。该装置在轨道梁结构内设置降噪部件，相较于现有的在隧道内的隧道衬砌或者列车车厢内的降噪措施，实现对隧道外部的轨道沿线降噪，减少列车对沿线环境的噪声影响。在列车经过该降噪装置时，纵向支墩与轨道板之间形成了封闭的空间，通过降噪部件在纵向支墩的设置排布，吸收列车经过的空气波，通过封闭空间反射耗散空气能量，降低气动噪声以达到降噪的目的，提升降噪效果。

另外，本发明还提供了一种基于轨道梁的降噪方法，具有如上述基于轨道梁的降噪装置相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于轨道梁的降噪装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的一种基于轨道梁的降噪装置的横切面示意图；

图3为本发明实施例提供的一种降噪部件的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种纵向支墩示意图；

图5为本发明实施例提供的一种轨道板结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种轨道板结构透视图；

图7为本发明实施例提供的一种基于轨道梁的降噪方法的流程图。

其中，1为下部承重梁，2为降噪部件，3为轨道板，4为梯形支座，5为纵向支墩，6为支墩侧板，7为横梁，8为第一安装孔，9为预埋件，10为滑行-导向一体结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种基于轨道梁的降噪装置和方法，以解决现有的减噪措施在轨道沿线对沿线环境的噪声影响进而导致降噪效果较差的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，由于高速磁浮交通轨道梁的特点，设置隔音屏障和阻尼钢轨等措施较难实现，现有的高速磁浮梁上板式轨道梁上的磁浮轨道是基于纵向支墩与轨道板形成一个较大的封闭空间，或者在纵向支墩与轨道板之间形成多个连续的封闭空间，但是无论何种封闭空间，均无法改善列车轨道对应沿线环境的噪声影响。本发明提供的基于轨道梁的降噪装置，可以解决上述技术问题。

图1为本发明实施例提供的一种基于轨道梁的降噪装置的结构图，如图1所示，降噪装置包括下部承重梁1、梯形支座4、纵向支墩5、降噪部件2和轨道板3；

轨道板3位于纵向支墩5的上方，且通过梯形支座4连接轨道板3和纵向支墩5，纵向支墩5与下部承重梁1连接；

降噪部件2位于纵向支墩5处，且沿纵向支墩5的纵向设置，其中，降噪部件2在纵向支墩5的排布位置基于列车线路设计速度规则确定。

具体地，轨道梁可以是高速磁浮桥上梁式轨道结构的轨道梁，也可以是超导磁浮或者低速磁浮采用的类似轨道梁，具体场景根据实际情况设定即可。轨道板为混凝土轨道板，混凝土轨道板位于纵向支墩的上方，两者之间通过梯形支座连接。图2为本发明实施例提供的一种基于轨道梁的降噪装置的横切面示意图，如图2所示，轨道板3底面上有两条平行的梯形支座4，纵向支墩5与下部承重梁1连接，两者垂直连接。梯形支座4采用连接件或者现浇方式与纵向支墩5进行连接。纵向支墩5与下部承重梁1的水平翼缘采用装配连接或者现浇方式进行连接。

降噪部件位于纵向支墩处，对于降噪部件的具体形状不做限定，可以是长方形、正方形或者圆形等，可以根据实际工程限定。降噪部件沿纵向支墩的纵向排布设置，对于排布的位置基于列车线路设计速度规则确定。设计速度一般指线路条件允许的最高时速，是铁路最重要的技术标准之一，也是体现铁路技术装备、技术标准、运营管理水平的重要标志。基于列车线路设计速度的规则对降噪部件在纵向支墩处进行数量以及位置的排布。

本发明实施例提供的一种基于轨道梁的降噪装置，轨道板位于纵向支墩的上方，且通过梯形支座连接轨道板和纵向支墩，纵向支墩与下部承重梁连接；降噪部件位于纵向支墩处，且沿纵向支墩的纵向设置，其中，降噪部件在纵向支墩的排布位置基于列车线路设计速度规则确定。该装置在轨道梁结构内设置降噪部件，相较于现有的在隧道内的隧道衬砌或者列车车厢内的降噪措施，实现对隧道外部的轨道沿线降噪，减少列车对沿线环境的噪声影响。在列车经过该降噪装置时，纵向支墩与轨道板之间形成了封闭的空间，通过降噪部件在纵向支墩的设置排布，吸收列车经过的空气波，通过封闭空间反射耗散空气能量，降低气动噪声以达到降噪的目的，提升降噪效果。

在上述实施例的基础上，作为一种实施例，纵向支墩包括两个支墩侧板和横梁；

横梁位于两个支墩侧板之间，且横梁与两个支墩侧板垂直连接；

降噪部件延伸至下部承重梁的翼缘表面且横向贯穿两个支墩侧板处，且降噪部件在两个支墩侧板处对称分布。

具体地，纵向支墩为钢筋混凝土结构，包括两个支墩侧板和横梁，如图2所示，横梁位于两个支墩侧板之间，且与两个支墩侧板垂直连接。纵向支墩5在下部承重梁1之上现浇或装配制成。纵向支墩5主要承担列车及混凝土轨道板的所传递的荷载，并传至下部承重梁1。图3为本发明实施例提供的一种降噪部件的示意图，如图3所示，降噪部件2延伸至下部承重梁1的翼缘表面且横向贯穿两个支墩侧板6处，且降噪部件2在两个支墩侧板6处对称分布。也就是说，降噪部件横向贯穿两个支墩侧板，是基于横梁的安装位置，两个支墩侧板均存在降噪部件，横向贯穿且对称分布。

纵向支墩的横梁，与侧板一体现浇，连接轨道板下部的两侧支墩侧板，为支墩提供横向支撑作用，有利于提高高速磁浮轨道结构的横向抗侧及扭转刚度。

作为一种实施例，横梁位于各支墩侧板内相邻降噪部件之间且垂直支墩侧板，并且横梁在两个支墩侧板之间等间距设置。

图4为本发明实施例提供的一种纵向支墩示意图，如图4所示，横梁7位于两个支墩侧板6内的相邻降噪部件2之间，其数量可以根据实际情况设定，若存在多个横梁7，可以进行等间距设置以方便计算铺设。

作为一种实施例，降噪部件为排气孔，且在两个支墩侧板处对称分布的排气孔的规格相同。

具体地，排气孔除了用于降噪之外，还可以排水，在支模现浇形成，或由工厂装配式制成，主要目的是降噪。在两个支墩侧板处对称分布的排气孔的规格相同，本实施例中的规格是排气孔的孔径大小、形状大小均相同。

在上述实施例的基础上，还包括第一安装孔；

第一安装孔贯穿于梯形支座和轨道板，且以轨道板的竖直中轴线为对称轴对称设置；

轨道板通过第一安装孔与纵向支墩连接。

具体地，第一安装孔贯穿于梯形支座和轨道板，图5为本发明实施例提供的一种轨道板结构示意图，如图5所示，第一安装孔8以轨道板3的竖直中轴线为对称轴设置，第一安装孔8的开孔在两个梯形支座4上方，贯穿到轨道板3。图6为本发明实施例提供的一种轨道板结构透视图，如图6所示，通过贯穿的结构，第一安装孔连接轨道板和纵向支墩。

需要说明的是，本实施例通过安装孔定位，调整固定，对应第一安装孔的数量不做限定，只要是贯穿设置在梯形支座和轨道板上即可。

作为一种实施例，还包括第二安装孔和螺栓；

第二安装孔贯穿于支墩侧板至降噪部件的顶部处；

第一安装孔和第二安装孔的圆心对齐，且螺栓位于第二安装孔内连接轨道板和纵向支墩。

需要说明的是，第二安装孔和第一安装孔的孔径可以相同，也可以不同，只要是圆心对称即可。第二安装孔是贯穿于支墩侧板至降噪部件的顶部处，再通过螺栓固定在第二安装孔内，以此连接轨道板和纵向支墩。轨道板为预应力混凝土结构，通过贯穿梯形支座的安装孔实现与下部支墩的定位与螺栓连接，并降低上部磁浮车辆和结构往下传递的噪声。轨道板承受高速磁浮列车运行时传递的荷载。

本实施例中通过第一安装孔和第二安装孔的设置，便于定位调整，螺栓位于第二安装孔内连接轨道板和纵向支墩，使得轨道板和纵向支墩完成紧固连接。

作为一种实施例，降噪部件的高度小于两个支墩侧板的高度，且在两个支墩侧板处对称分布的降噪部件高度相同。

降噪部件的高度，是基于靠近支墩侧板顶部的预留位置到下部承重梁的翼缘表面的高度，由于降噪部件并不是分割支墩侧板，考虑到安装孔的固定，其降噪部件高度小于两个支墩侧板的高度，同时预留出降噪部件的高度至支墩侧板的高度差用于设置安装孔。需要将列车产生的气动噪声通过降噪部件吸声降噪，两个支墩侧板处对称分布的降噪部件其高度相同，以便于在相同的位置吸声降噪的噪声能量大致相同。

在上述实施例的基础上，还包括滑行-导向一体结构和多个预埋件；

多个预埋件对称预埋于轨道板两侧，且平行于轨道板；

滑行-导向一体结构通过预埋件与轨道板连接。

如图6所示，在轨道板3两侧预埋多个预埋件9，平行于轨道板3，在轨道梁为高速磁浮轨道梁时，通过预埋件9连接滑行-导向一体结构10和轨道板3以实现轨道板3与滑行-导向一体结构10的安装连接。

作为一种实施例，下部承重梁上的轨道为单线型轨道或多线型轨道。

在本实施例中，对于单线型轨道或者多线型轨道，不做具体要求，可以根据实际情况设定，仅是通过实施例适用对应的轨道梁。

作为一种实施例，下部承重梁为箱型梁，且翼缘为宽翼缘。

具体地，下部承重梁为箱形梁，箱体梁翼缘为宽翼缘，且表面水平，便于人员疏散。承重梁下部为箱体，中部镂空，可设置中隔板，用于减轻结构自重。箱体上部顶板外展形成翼缘，翼缘上表面水平，可供设置隔音屏障及逃生救援通道，满足环境噪声及安全需求，在紧急情况及必要时，可供行人行走，以备人员疏散之用。

图7为本发明实施例提供的一种基于轨道梁的降噪方法的流程图，如图7所示，该方法应用于基于轨道梁的降噪装置，降噪装置包括下部承重梁、纵向支墩、降噪部件和轨道板；轨道板位于纵向支墩的上方，且通过梯形支座连接轨道板和纵向支墩，纵向支墩与下部承重梁连接；降噪部件位于纵向支墩处，且沿纵向支墩的纵向设置，方法包括：

S11：获取列车线路设计速度规则；

S12：根据列车线路设计速度规则对降噪部件在纵向支墩处进行布设；

S13：根据布设后的降噪部件进行噪声降噪。

具体地，列车线路设计速度规则，是基于各线路设置，考虑到列车的行车速度产生的气动噪声，对应降噪部件的设置起到一定吸声降噪作用。吸收列车经过的空气波，通过结构内部腔体反射耗散空气能量，降低气动噪声，还有辅助安装、排水等作用；降噪部件可根据吸声降噪需求，在纵向支墩处可以设置多个。

作为一种实施例，列车线路设计速度规则的建立过程，包括：

获取基于轨道梁的列车线路设计速度；

判断列车线路设计速度是否大于预设基准速度；

若大于，则将降噪部件设置于各纵向支墩处的端部和中部，且各纵向支墩端部的降噪部件的孔径大于各纵向支墩中部的降噪部件的孔径；

若小于或者等于，则将降噪部件设置于各纵向支墩处的端部。

具体地，若列车线路设计速度大于预设基准速度，则说明当前的空气波较大，需要加入较多的降噪部件，则将降噪部件设置于各纵向支墩处的端部和中部，端部降噪部件承担吸声降噪、辅助安装和排水作用。中部的降噪部件主要是吸声降噪，其端部的降噪部件的孔径大于各纵向支墩中部的降噪部件的孔径。

如果列车线路设计速度小于或等于预设基准速度，则将降噪部件设置于各纵向支墩处的端部。

本实施例提供的两种降噪部件的分布策略，考虑到列车线路设计速度的实际情况设定对应的降噪部件的数量，以此达到最大程度降噪。

以上对本发明所提供的一种基于轨道梁的降噪装置及方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。