[实用新型]预应力混凝土高速铁路声屏障吸声插板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铁路工程中应用的构件，尤其是涉及一种隔离高速铁路噪声的声屏障吸声插板。

背景技术

近年来，中国高速铁路发展迅猛，至2010年9月，随着沪杭高铁开通运营，中国已投入运营的高速铁路营运里程达到7055公里，居世界第一位。此外包括京沪高速铁路等已经开工建设的客运专线及城际铁路项目约40项，并将于2012年高速铁路运营里程达到1.3万km，超过其他各国总和。目前，中国已经成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。在高速铁路里程迅猛发展的同时，列车的运营速度同样走在世界的前列，国产CRH3型“和谐号”动车组列车于2008年6月24日曾经在京津城际高铁上创造了394.3公里的世界铁路运营最高时速纪录。2010年9月28日，中国国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组，在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中，最高时速达到416.6公里，再次刷新世界铁路运营试验最高速。因此我国有望突破目前350km/h的最高运营速度，率先进入380km/h甚至达到400km/h的高速。

声屏障是防治铁路列车运行噪声对周围环境污染的主要措施之一，已在国内外广泛采用。德国法兰克福-科隆线路在列车运营速度250km/h～330km/h时，高速列车产生的脉动风压力导致其金属立柱插板式声屏障的铝合金单元插板断裂，钢立柱与基础的连接螺栓松动等，结果使得该条线路声屏障不得不全线拆除重建。此外，目前尚无时速高于350km/h的高速铁路声屏障，可见设计出适合高速至400km/h，且性能优良耐久性好的声屏障已经成为当今国际高速铁路建设中的难题。

随着高速列车速度的提高，列车高速运行时施加给声屏障的脉动风压力也越来越大，脉动风压峰值基本与速度平方成正比，脉动频率基本与速度成正比。目前设计与应用尚无针对350km/h以上时速的声屏障，其次目前的设计与应用声屏障尚未解决好高速铁路列车脉动风压力的动态与疲劳受力问题。

现有技术中，目前常用的高速铁路声屏障主要有金属立柱插板式声屏障，整体混凝土声屏障。前者多采用H型钢立柱，配合金属铝合金等金属单元板以及透明隔声板适用。后者包括普通混凝土整体式声屏障和预应力整体式声屏障。对于普通混凝土声屏障自重大，抗裂性差，耐疲劳性差，与路基或桥梁连接薄弱，施工不便，发生病害后不易维修与更换。对于预应力混凝土声屏障同样自重大，耐疲劳性差，与路基或桥梁连接薄弱，施工复杂，发生病害后不易维修与更换。对于金属立柱插板式声屏障，常用的金属插板不能适应250km/h高速列车脉动风压力的动态反复作用，容易发生疲劳破坏，金属插板在中部与插入的两侧附近率先出现疲劳裂纹，最后发展为波浪形褶皱状开裂损坏。现研发的带肋的玻璃纤维加劲塑料单元插板(GRP)具有良好的力学性能与弹性变形能力，自重轻，降噪效果好，但其缺点是费用太过昂贵，不便推广使用。

实用新型内容

为克服现有高速铁路插板式声屏障技术不足，本实用新型提供一种结构安全性高、耐疲劳、耐久性良好、施工方便、便于更换、造价低的预应力混凝土高速铁路声屏障吸声插板。

本实用新型采用如下技术方案：

预应力混凝土高速铁路声屏障吸声插板，包括预制混凝土单元插板、吸声面板，预制混凝土单元插板、吸声面板均为矩形构件，吸声面板通过螺栓与预制混凝土单元插板连接；其特征在于：预制混凝土单元插板左右两侧均设有加厚肋柱，顶部和底部分别设有加厚肋梁，在其底部的加厚肋梁带有凹槽，预制混凝土单元插板内设有水平、竖向预应力钢筋。

优选地，预制混凝土单元插板在加厚肋梁内设有双层水平预应力钢筋，在非加厚部分设有单层水平中心预应力钢筋；预制混凝土单元插板在其两侧加厚肋柱内设有双层竖向预应力钢筋，在非加厚部分设有单层竖向中心预应力钢筋。

优选地，预制混凝土单元插板在两侧加厚肋柱与非加厚处形成过渡竖向三角梗腋，预制混凝土单元插板在其顶部、底部的加厚肋梁与非加厚处形成过渡竖向三角梗腋。

优选地，预制混凝土单元插板与吸声面板的连接采用预埋螺栓孔再栓接固定；预埋螺栓孔是一螺母通过钢管与钢板焊接构成、仅将螺母侧面外露预埋在混凝土单元板内。

优选地，预制混凝土单元插板在顶板预埋螺栓孔，用来连接吊装的连接件；预埋螺栓孔是一螺母通过钢管与钢板焊接构成、仅将螺母侧面外露预埋在混凝土单元板内。

优选地，混凝土采用C50及以上级别，混凝土采用碎石粗骨料，碎石粗骨料最大粒径不大于2.0cm。

优选地，声屏障插板高度为轨道顶面以上2.05m，声屏障插板的宽度为1.95m或者1.27m。