阅读说明：本技术 一种公路两侧用的隔音屏障 (Sound insulation barrier for two sides of road ) 是由 葛曹鹏 王昕灿 孙旭 王皆佳 翟羽 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种公路两侧用的隔音屏障,所述隔音屏障沿厚度方向依次包括隔音板、内板和防护板,所述隔音板的板面为微微起伏的波浪面,所述波浪面上均匀开设有吸音孔,所述内板为由多组单元孔板阵列排布形成的网格结构,所述单元孔板上开设有锥孔,所述单元孔板之间通过楔形管相接,所述楔形管与所述锥孔锥面平滑地相连通,所述楔形管内壁均布设有宽度不等的锥形圆环片,所述锥形圆环片上沿内环开设有若干V形缺口,所述V形缺口上安装有与楔形管等长的楔形条；所述单元孔板之间填充有吸音棉,所述内板背面紧贴有蜂窝孔型金属板并填充有吸音棉。本发明通过多层隔音结构的设置,能够大大提高公路消音降噪的效果,减少对居民生活的噪音污染。(The invention discloses a sound insulation barrier for two sides of a highway, which sequentially comprises a sound insulation board, an inner board and a protection board along the thickness direction, wherein the surface of the sound insulation board is a slightly-fluctuated wavy surface, sound absorption holes are uniformly formed in the wavy surface, the inner board is a grid structure formed by arranging a plurality of groups of unit pore boards in an array manner, tapered holes are formed in the unit pore boards, the unit pore boards are connected through wedge-shaped pipes, the wedge-shaped pipes are smoothly communicated with the conical surfaces of the tapered holes, conical ring pieces with different widths are uniformly distributed on the inner walls of the wedge-shaped pipes, a plurality of V-shaped notches are formed in the conical ring pieces along the inner ring, and wedge-shaped strips with the same length as the wedge-shaped pipes are arranged on the V; and sound absorption cotton is filled between the unit pore plates, and the back of the inner plate is tightly attached with a honeycomb pore type metal plate and is filled with the sound absorption cotton. According to the invention, through the arrangement of the multilayer sound insulation structure, the noise reduction effect of the highway can be greatly improved, and the noise pollution to the life of residents is reduced.)

一种公路两侧用的隔音屏障

技术领域

本发明涉及公路隔音领域，特别涉及一种公路两侧用的隔音屏障。

背景技术

公路运营期间所产生的交通噪声,必然会给周边地区居民的生活、工作、学习和休息带来严重干扰，尤其是对敏感点的影响更为严重。交通噪声干扰人们的正常生活和休息,严重时甚至影响人们的身心健康。噪声可使学习、工作效率降低，工作质量下降；另外交通噪声还会影响到公路沿线的经济发展。例如,受噪声影响严重的房地产、工厂、商业大厦的经济效益和生产效益都会有不同程度的下降，噪声还直接影响到周围土地的价值。

高速公路或者高架桥路上通常会构筑声屏障阻断噪声传播，声屏障降噪主要是通过声屏障材料对声波进行吸收、反射、透射和衍射等一系列物理反应来降低噪声。然而现有的声屏障结构形式单一，多为板材结构波纹处理等，消音效果有限，而且消音频率单一，虽然市面上已大量安装，但实际消音降噪成效不显著，仍然存在很大局限性，急需对公路两侧的消音屏障进行升级换代。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种公路两侧用的隔音屏障，通过多层隔音结构的设置，匹配不同隔音材料，能够大大提高高速公路或者高架桥路上的消音降噪的效果，减少对居民生活的噪音污染。

本发明提供了具体的技术方案如下：

一种公路两侧用的隔音屏障，所述隔音屏障沿厚度方向依次包括隔音板、内板和防护板，所述隔音板的板面为微微起伏的波浪面，所述波浪面上均匀开设有吸音孔，所述内板为由多组单元孔板阵列排布形成的网格结构，所述单元孔板上开设有锥孔，所述锥孔大口径处紧贴于所述隔音板的内侧，所述单元孔板之间通过楔形管相接，所述楔形管与所述锥孔锥面平滑地相连通，所述楔形管内壁均布设有宽度不等的锥形圆环片，所述锥形圆环片上沿内环开设有若干V形缺口，所述V形缺口上安装有与楔形管等长的楔形条；所述单元孔板之间填充有吸音棉，所述吸音棉包覆于所述楔形管外部，所述内板背面紧贴有蜂窝孔型金属板，所述锥孔的小口径处与所述金属板的蜂窝孔对应，所述金属板与所述防护板之间填充有吸音棉。

进一步的，所述波浪面的凹凸波纹沿水平方向延伸，所述波浪面凹陷部分宽度比凸起部分要宽度大，所述波浪面凸起部分仅在一侧沿竖直方向间断性开设有若干第一吸音孔，所述第一吸音孔为长腰孔，所述第一吸音孔与所述单元孔板之间的吸音棉对应，所述第一吸音孔的朝向与机动车行驶方向相反，所述波浪面凹陷部分底面为平面，所述波浪面凹陷部分底面均匀开设有若干第二吸音孔，所述第二吸音孔与所述锥孔大口径处对应。

进一步的，所述楔形管分为沿水平方向连接的第一楔形管和沿竖直方向连接的第二楔形管，所述第一楔形管两侧的锥形圆环片斜口均朝向管内方向对称设置，所述第二楔形管内的锥形圆环片内环斜口均平行向下设置。

进一步的，所述隔音屏障还包括型材立柱，所述型材立柱为H型钢，所述型材立柱等间距排列固定安装在公路两侧，所述隔音板、内板和防护板组成若干个屏障单元，所述防护板四周折边与所述隔音板垂直对接，所述屏障单元***所述型材立柱的槽口内，所述屏障单元外部包裹有橡胶条。

进一步的，所述隔音屏障还包括顶部封框，所述顶部封框为U型槽钢，所述U型槽钢卡接于所述型材立柱外侧，所述U型槽钢的中部腹板将所述屏障单元上下压紧，所述U型槽钢的两侧面板分别通过自攻螺钉将所述屏障单元与所述型材立柱固定连接。

进一步的，所述型材立柱的上部1/5段为折弯倾斜结构，所述型材立柱整体的折弯倾角为135°-165°，折弯方向为朝向公路内侧。

进一步的，所述型材立柱竖直方向中段部分在屏障单元之间还***有双层的钢化夹胶玻璃。

进一步的，所述型材立柱整体为弧形H型钢，所述屏障单元也对应为弧面结构，所述弧面结构凹陷面朝向公路内侧，将所述屏障单元的波浪面的凹凸波纹由沿水平方向延伸调整为沿弧面方向延伸，所述第一吸音孔的开口方向朝下，将所述第二楔形管的连接方向由沿竖直方向调整为沿所述弧面结构的弧线方向。

进一步的，所述隔音屏障沿公路排布后的两端部的型材立柱顶部还装有路灯杆，所述路灯杆上端连接有路灯，所述隔音屏障沿公路排布后的两端部的型材立柱外侧设置有警示灯，所述两端部的立柱顶部内侧中下段的屏障单元内还嵌入安装风力发电机，所述风力发电机包括旋转机头、双层风罩和叶片，所述双层风罩内通过旋转机头与所述叶片连接，所述风力发电机与所述路灯和警示灯电性连接。

优选的，所述路灯杆上还设有光传感器，所述路灯杆内还设有蓄电池，所述蓄电池与所述风力发电机电性连接，所述光传感器识别到光线较暗时，驱动蓄电池给路灯供电进行照明。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的公路两侧用的隔音屏障，通过隔音板、内板、金属板和防护板组成的多层结构并嵌设有吸音材料，不仅能够实现隔音效果，还能对噪音进行吸收，大大提高高速公路或者高架桥路上的消音降噪的效果，减少对居民生活的噪音污染。

(2)本发明的公路两侧用的隔音屏障，通过隔音板波浪面的设置不仅增加了结构强度，还能进行隔音处理，通过波浪面凸起部分一侧的吸音孔可实现吸收某一频率的噪音，通过波浪面凹陷部分的吸音孔吸收另一频率的噪音，仅两者吸音孔的尺寸、形状、排布方向、数量方面进行了区分处理，却大大提高了噪音吸收效率。

(3)本发明的公路两侧用的隔音屏障，通过内板的锥孔设计和楔形管的独特配合设计，实现了噪音的声波传播方向的垂直转变，将噪音可快速吸入楔形管内，残余噪音被吸入与内板贴合的蜂窝孔型金属板及吸音棉中，大大提高了噪音吸收速度及吸收幅度。

(4)本发明的公路两侧用的隔音屏障，通过内板多组单元孔板阵列排布形成的网格结构，不仅可以进行密集型吸音，同时单元孔板在楔形管的连接下排列形成网格结构替代了传统整块内板或吸音板，可实现在声波传播过程中单元孔板之间形成的共振，从而实现单元孔板的共振消音的效果。

(5)本发明的公路两侧用的隔音屏障，通过楔形管在水平方向和竖直方向上不同的结构设计，实现在水平方向上可将噪音从楔形管两端吸入后进行部分抵消并尽量保留在楔形管内，防止噪音二次扩散，同时又能实现在竖直方向上尽量将噪音快速向下吸入传播，避免噪音向上扩散脱离屏障顶部，从而进一步提升了噪音吸收效果。

(6)本发明的公路两侧用的隔音屏障，通过在隔音屏障上集成风力发电的路灯系统，大大提高了能源利用率，节能环保高效，在隔音的同时又能提供照明及警示作用。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的隔音屏障的正视图。

图2为图1中本发明的隔音屏障的A-A剖面结构示意图。

图3为本发明的隔音屏障的内板的结构示意图。

图4为图1中本发明的隔音屏障的B-B剖面部分结构放大图。

图5为图2中本发明的隔音屏障的C向部分结构放大图。

图6为本发明的隔音屏障的沿公路排布后的安装结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有说明书特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述：

参照图1-6，一种公路两侧用的隔音屏障，所述隔音屏障沿厚度方向依次包括隔音板1、内板2和防护板3，所述隔音板1的板面为微微起伏的波浪面，所述波浪面上均匀开设有吸音孔，所述内板2为由多组单元孔板21阵列排布形成的网格结构，所述单元孔板21上开设有锥孔7，所述锥孔7大口径处紧贴于所述隔音板1的内侧，所述单元孔板21之间通过楔形管相接，所述楔形管与所述锥孔7锥面平滑地相连通，所述楔形管内壁均布设有宽度不等的锥形圆环片10，所述锥形圆环片10上沿内环开设有若干V形缺口，所述V形缺口上安装有与楔形管等长的楔形条11；所述单元孔板21之间填充有吸音棉12，所述吸音棉12包覆于所述楔形管外部，所述内板2背面紧贴有蜂窝孔型金属板4，所述锥孔7的小口径处与所述金属板4的蜂窝孔对应，所述金属板4与所述防护板3之间填充有吸音棉12。

通过隔音板1、内板2、金属板4和防护板3组成的多层结构并嵌设有吸音材料，以及隔音板1上开设吸音孔，不仅能够实现隔音效果，还能对噪音进行吸收，大大提高高速公路或者高架桥路上的消音降噪的效果，减少对居民生活的噪音污染。

通过内板2多组单元孔板21阵列排布形成的网格结构，不仅可以进行密集型吸音，同时单元孔板21在楔形管的连接下排列形成网格结构替代了传统整块内板2或吸音板，可实现在声波传播过程中单元孔板21之间形成的共振，从而实现单元孔板21的共振消音的效果。

通过内板2的锥孔7设计和楔形管的独特配合设计，实现了噪音的声波传播方向的垂直转变，将噪音可快速吸入楔形管内，残余噪音被吸入与内板2贴合的蜂窝孔型金属板4及吸音棉12中，大大提高了噪音吸收速度及吸收幅度。而楔形管的内部宽度不等的锥形圆环片10不仅可将噪音快速吸入楔形管内的同时，还可借由相邻锥形圆环片10之间不同的容纳空间提高噪音在楔形管内的停留时间，直至噪音消散。另外，在锥形圆环片10上安装有楔形条11，是为了降低噪音快速进入楔形管内撞击宽度不等的锥形圆环片10后以及管内空气对流后产生的二次噪音，楔形条11可将管内空气流动体积尽可能均匀化，也可同时减少噪音直接通过锥形圆环片10的内口的流动面积，同时扩大了声音在楔形管内的接触面积，进一步通过声音摩擦转换而热能消耗掉，实现将噪音逐步吸收消散的效果。

在本发明的一些实施例中，所述波浪面的凹凸波纹沿水平方向延伸，所述波浪面凹陷部分宽度比凸起部分要宽度大，所述波浪面凸起部分仅在一侧沿竖直方向间断性开设有若干第一吸音孔5，所述第一吸音孔5为长腰孔，所述第一吸音孔5与所述单元孔板21之间的吸音棉12对应，所述第一吸音孔5的朝向与机动车行驶方向相反，所述波浪面凹陷部分底面为平面，所述波浪面凹陷部分底面均匀开设有若干第二吸音孔6，所述第二吸音孔6与所述锥孔7大口径处对应。

常见隔音屏障的吸音孔多为水平横向设置的百叶孔，可开口都是水平朝下，而本实施例中将隔音板1波浪面垂直方向放置，波纹沿水平方向延伸，大大不仅增加了结构强度，提升了隔音屏障在竖立放置状态下抗风抗压的能力，同时波浪面凸起部分还能进行隔音处理将声波向公路内侧的不同方向反射。

通过波浪面凸起部分一侧的吸音孔可实现吸收某一频率的噪音，通过波浪面凹陷部分的吸音孔吸收另一频率的噪音，仅两者吸音孔的尺寸、形状、排布方向、数量方面进行了区分处理，却大大提高了噪音吸收效率。此外，通过将第一吸音孔5的朝向与机动车行驶方向相反设置，减少噪音传播行程，可快速将噪音吸入第一吸音孔5内。

在本发明的一些实施例中，所述楔形管分为沿水平方向连接的第一楔形管8和沿竖直方向连接的第二楔形管9，所述第一楔形管8两侧的锥形圆环片10斜口均朝向管内方向对称设置，所述第二楔形管9内的锥形圆环片10的内环斜口均平行向下设置。

考虑到尽可能将噪音吸收于隔音屏障内，防止噪音向外扩散，而隔音屏障是沿公路两侧纵向排布的，因此尽可能迫使噪音沿水平方向传播吸收，同时尽少的让噪音向上扩散传播防止噪音越过隔音屏障的顶部往外扩散，故将楔形管沿水平和竖直方向区分设计，将第一楔形管8两侧的锥形圆环片10斜口均朝向管内方向对称设置，将第二楔形管9内的锥形圆环片10内环斜口均平行向下设置。通过楔形管在水平方向和竖直方向上不同的结构设计，实现在水平方向上可将噪音从楔形管两端吸入后进行部分抵消并尽量保留在楔形管内，防止噪音二次扩散，同时又能实现在竖直方向上尽量将噪音快速向下吸入传播，避免噪音向上扩散脱离屏障顶部，从而进一步提升了噪音吸收效果。

在本发明的一些实施例中，所述隔音屏障还包括型材立柱13，所述型材立柱13为H型钢，所述型材立柱13等间距排列固定安装在公路两侧，所述隔音板1、内板2和防护板3组成若干个屏障单元14，所述防护板3四周折边与所述隔音板1垂直对接，所述屏障单元14***所述型材立柱13的槽口内，所述屏障单元14外部包裹有橡胶条。

通过将隔音屏障单元14模块化拼接，提高公路现场实际安装效率，也便于当屏障单元14出现损坏时方便拆卸替换。此外，屏障单元14外部包裹有橡胶条可防止安装过程中撞击磨损，同时也能防止屏障单元14拼装后存在间隙，通过压紧橡胶条后可实现拼接处密封，进一步隔绝噪音。

在本发明的一些实施例中，所述隔音屏障还包括顶部封框15，所述顶部封框15为U型槽钢，所述U型槽钢卡接于所述型材立柱13外侧，所述U型槽钢的中部腹板将所述屏障单元14上下压紧，所述U型槽钢的两侧面板分别通过自攻螺钉16将所述屏障单元14与所述型材立柱13固定连接。

通过顶部封框15将屏障单元14压紧提高整体强度，也避免屏障单元14之间存在间隙，同时紧固时可见顶部封框15、型材立柱13和顶部的屏障单元14一体化紧固，提高整体结构强度和稳定性。

在本发明的一些实施例中，所述型材立柱13的上部1/5段为折弯倾斜结构，所述型材立柱13整体的折弯倾角为135°-165°，折弯方向为朝向公路内侧。

通过型材立柱13折弯设计，进一步将噪音隔绝在公路内侧。

在本发明的一些实施例中，所述型材立柱13竖直方向中段部分在屏障单元14之间还***有双层的钢化夹胶玻璃。

通过加装双层的钢化夹胶玻璃，在实现隔音效果的同时，又能提高透光率，避免高高的隔音屏障给驾驶员压迫感。

在本发明的另一个实施例中，所述型材立柱13整体为弧形H型钢，所述屏障单元14也对应为弧面结构，所述弧面结构凹陷面朝向公路内侧，将所述屏障单元14的波浪面的凹凸波纹由沿水平方向延伸调整为沿弧面方向延伸，所述第一吸音孔5的开口方向朝下，将所述第二楔形管9的连接方向由沿竖直方向调整为沿所述弧面结构的弧线方向。

采用弧面结构，可进一步将噪音隔绝在公路内侧，还可以扩张道路横向空间，降低高高的隔音屏障给驾驶员压迫感，同时弧形结构的屏障单元14强度更高。

在本发明的一些实施例中，所述隔音屏障沿公路排布后的两端部的型材立柱13顶部还装有路灯杆17，所述路灯杆17上端连接有路灯18，所述隔音屏障沿公路排布后的两端部的型材立柱13外侧设置有警示灯19，所述两端部的立柱顶部内侧中下段的屏障单元14内还嵌入安装风力发电机20，所述风力发电机20包括旋转机头、双层风罩和叶片，所述双层风罩内通过旋转机头与所述叶片连接，所述风力发电机20与所述路灯18和警示灯19电性连接。

优选的，所述路灯杆17上还设有光传感器，所述路灯杆17内还设有蓄电池，所述蓄电池与所述风力发电机20电性连接，所述光传感器识别到光线较暗时，驱动蓄电池给路灯18供电进行照明。

考虑到汽车在高速通过隔音屏障入口和出口时，汽车的两侧与隔音屏障内的空气流速急速变化，导致入口和出口处极易产生横风，此时，横风被两端的风力发电机20吸收，带动叶片旋转，实现风能转换为电能并存储到蓄电池中，进而便于夜间驱动路灯18自动感应照明，同时横风被吸收后，隔音屏障入口和出口处的空气流速变化会变得缓和，有利于车辆行驶稳定性。警示灯19采用LED红灯，可以常亮且节能省电，是为了提醒驾驶证隔音屏障的位置，提醒驾驶员控制车速稳定。通过在隔音屏障上集成风力发电的路灯18系统，大大提高了能源利用率，节能环保高效，在隔音的同时又能提供照明及警示作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。