一种结构增强型的铁路金属声屏障单元板的制作方法

本发明涉及一种铁路插板式金属声屏障声学构件，特别涉及一种结构增强型的铁路金属声屏障单元板，属于噪声控制。

背景技术：

1、铁路声屏障是设置在轨道线路两侧，用于阻隔和吸收列车运行噪声的主要降噪设施。尤其在高速铁路领域，广泛采用插板式金属声屏障结构形式。应用经验表明，

2、在高速区段或一些特殊应用工况下，声屏障需承受高频次、强作用的列车气动荷载；同时，随着服役年限增加，部分声屏障薄弱部位呈现加速劣化态势。为进一步提升铁路声屏障的安全可靠性，有必要通过深化结构设计，提高金属单元板的综合力学性能。

3、目前，我国铁路金属声屏障单元板采用铝合金板材，经裁剪、折弯、扣接等工序，组装为薄壳结构，并内置吸声组件，用于消耗入射声能量。虽然具体产品在局部设计与工艺方面可能存在差异，但结构总体构造与受力特点方面相似度高。由于金属声屏障单元板广泛采用1.5mm厚的铝合金面、背板，整体结构抗弯刚度偏低，并在折弯区域容易出现材料强度损失等问题，考虑列车气动荷载长期作用服役条件，优化结构受力、提升力学性能，有助于降低结构伤损风险。

4、因此，提供一种结构增强型的铁路金属声屏障单元板，将吸声组件与面板进行一体化设计，同时，利用支撑型材增强背板刚度与强度，并通过挤压扣合工序，强化铝合金面和背板结构之间的连接强度，改善结构受力状况，有效提升结构的整体性，为声屏障长期性能保持提供可选技术方案，就成为该技术领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是，针对常见铁路金属声屏障单元板结构刚度偏低、服役期折弯区域容易出现裂纹等问题，提出一种结构增强型的铁路金属声屏障单元板，优化结构传力路径、提升结构刚度与强度、增强结构的整体性，具有抗冲击性能、抗风压性能和抗疲劳性能优异等优点，在保障结构可靠性的基础上为声屏障发挥降噪功能提供技术保障。

2、本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

3、一种结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于：包括面板、背板、支撑型材、吸声组件、橡胶件；所述面板采用一体化折弯成型工艺，面板经开孔处理后，对四边进行双翻边，用于固定安装吸声组件；所述背板采用一体化折弯成型工艺，背板短边侧进行双翻边，背板长边进行双翻边并设有凹槽；所述支撑型材沿短边方向分布于背板两端与中间部位，支撑型材与背板凹槽相互卡接，并采用粘接工艺与背板连接；所述吸声组件由多块吸声材料组成，由憎水布与铝丝网包覆成整体结构，与面板密贴固定；所述橡胶件包括板-柱间橡胶件与板间橡胶件，采取通长设置。

4、优选地，所述面板和背板的材质均为铝合金，采用一体化折弯成型工艺，板材厚度（不含膜厚）不低于1.5mm，牌号选用5xxx。

5、优选地，所述面板的开孔率不低于25%。

6、优选地，所述吸声组件主要由多块吸声材料、憎水布、铝丝网组成，吸声材料厚度不小于50mm、最大自由边长度不超过1000mm，将吸声组件包覆为整体结构，密贴安装固定于面板翻边槽内。

7、优选地，所述背板短边侧进行双翻边，背板长边进行双翻边并设有凹槽，用于安装支撑型材。

8、优选地，所述支撑型材沿短边布设，分别设置在背板两端与中间区域，厚度（不含膜厚）不低于1.5mm，牌号选用6063，支撑型材上下端头与背板长边侧凹槽相互卡接，并采用粘接工艺固定至背板。

9、优选地，所述面板与吸声组件组装为整体结构，从短边侧插入背板凹槽，并通过封边与平整工序，保障结构装配紧密。

10、优选地，所述橡胶件包括板-柱间橡胶件与板间橡胶件，材质选用三元乙丙橡胶。

11、优选地，所述板-柱间橡胶件为套圈形状，设有空心双管结构阻尼缓冲，分别箍紧金属声屏障单元板两端，并用铆钉进行二次固定。

12、优选地，所述板间橡胶件为单个空心橡胶管和橡胶垫一体化成型，安装至单元板底部，并用铆钉进行二次固定。

13、有益效果

14、与现有技术相比，本发明的结构增强型的铁路金属声屏障单元板，将吸声组件与面板复合设计，大幅提升了结构刚度与抗冲击性能，同时利用支撑型材增强背板刚度与强度，并通过挤压扣合工序以及橡胶圈紧箍设计强化了面板、背板结构连接强度，改善了薄弱部位结构受力，有效提升了结构的整体性，为声屏障长期性能保持提供了可选技术方案。

15、下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。

1.一种结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于，包括面板、背板、支撑型材、吸声组件、橡胶件；

2.根据权利要求1所述结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于，所述吸声组件由不少于2块吸声材料，通过憎水布、铝丝网包裹为整体结构。

3.根据权利要求1所述结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于，背板通过一体化折弯方式，形成具有u形凹槽的壳体，支撑型材利用阶梯状端头外形与背板u形凹槽卡接定位并通过胶固定。

4.根据权利要求1所述结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于，吸声组件与面板的复合结构与背板插接并封边。

5.根据权利要求1所述结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于，所述橡胶件采用一体化成型，材质为三元乙丙橡胶。

6.根据权利要求1所述结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于，所述板-柱间橡胶件采用橡胶圈构造，板-柱接触区域设置双管空心橡胶管。

7.根据权利要求1所述结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于，所述板间橡胶件为单个空心橡胶管和橡胶垫一体化成型，空心橡胶管置于背板的u形凹槽内。

8.根据权利要求1所述结构增强型的铁路金属声屏障单元板，其特征在于，所述橡胶件通过铆钉与面板和背板固接。