一种雨水疏导型声屏障的制作方法

本发明涉及道路噪声屏蔽，尤其涉及一种雨水疏导型声屏障。

背景技术：

1、目前，声屏障作为一种高效、经济且应用广泛的噪声控制工程措施，已在各类交通干线沿线得到大规模部署，用来降低噪音，以提高高架道路、高速铁路及城际轨道交通网络沿线居民的生活质量和生态环境。

2、然而，传统声屏障虽在降噪方面取得了一定的突破，但是缺乏系统性的雨水管理能力，声屏障结构多为简单的直立板式或折角式设计，其顶部通常为平面或单一坡面，未设置有效的雨水收集与疏导机制。

3、为解决上述问题，部分改进方案尝试在声屏障顶部增设排水槽。但这些排水槽设计往往过于简陋，仅依赖重力进行被动排水，未能有效应对实际工况中的复杂挑战。例如，槽体底面多为平整或单一坡度，无法高效汇集雨水；槽内缺乏对初期雨水中的泥沙、落叶等杂物的有效拦截与过滤，极易造成排水管口堵塞，引发积水倒灌；同时，排出的雨水未经任何预处理便直接排入市政管网，增加了下游管网的清淤负担。

4、此外，现有声屏障多采用均质吸声材料或简单的上下分区，未能针对交通噪声在垂直方向上的声能梯度分布进行精细化设计。低频强噪声源位于道路下部，但现有屏障下部吸声能力不足，导致低频穿透；而上部对高频及绕射声的处理也缺乏针对性，造成材料浪费和整体降噪效率低下。

5、针对上述问题，亟需一种雨水疏导型声屏障。

技术实现思路

1、为了克服现有的一种雨水疏导型声屏障缺乏系统性的雨水管理能力，无法高效汇集雨水的问题。

2、本发明的技术方案为：一种雨水疏导型声屏障，包括梯度化声屏障组件和安装在梯度化声屏障组件两侧的立柱，梯度化声屏障组件包括依次从下到上分布的底部加强吸音单元、中部隔音窗、上部吸音单元和用于汇集并疏导雨水的顶部集水组件，顶部集水组件包括中间高两边低的屋脊式集水槽、与集水槽两端连通的主排水管以及设置在集水槽内底面的网络状疏水单元，网络状疏水单元用于主动截获雨水，从源头上杜绝板面漫流和缝隙渗漏；

3、底部加强吸音单元包括外层微穿孔板、中间空腔层、内层多孔吸声材料层以及外部包裹的框架一，外层微穿孔板表面开设有用于防雨水和灰尘堆积的锥形孔，锥形孔均匀分布在外层微穿孔板表面，且锥形孔的大端朝向外部环境，小端上部开设的通槽连通中间空腔层。

4、作为优选，网络状疏水单元包括从上到下依次设置的表层超疏水粗网、用于快速横向排水的中层高通量导流骨架以及用于防止细颗粒堵塞的底层可维护过滤层；

5、屋脊式集水槽的内底面设有向上凸起的导流台，底层可维护过滤层架设于导流台上方，两者之间形成排水空隙。

6、作为优选，立柱的上部设有旋流预处理组件，主排水管的下端与旋流预处理组件连通。

7、作为优选，旋流预处理组件包括带旋流沉降腔的沉降槽、设置在沉降槽上的螺旋导流壁、设置在沉降槽底部的可拆卸沉沙盒以及设置在可拆卸沉沙盒底部的滤网，可拆卸沉沙盒的下端设有连通外部的次排水管。

8、作为优选，可拆卸沉沙盒的外部固定连接有把手，立柱表面对应沉降槽的外侧开设有安装槽，安装槽上可拆卸式安装有安装板，把手嵌入容纳槽内，以实现对可拆卸沉沙盒的限位与固定。

9、作为优选，上部吸音单元采用双面异构吸声面板组件，其包括靠道路侧的正面吸声层、中间隔水透气层、背向受声点的背部微穿孔板，正面吸声层、中间隔水透气层和背部微穿孔板的外部安装有框架二；

10、框架二的背面设置有背板，背板与背部微穿孔板之间形成后置空腔，用于增强低频吸声性能。

11、作为优选，正面吸声层采用防堵型宽频多孔吸声材料，由热塑性聚酯pet短纤维经热风穿透工艺制成三维立体网状结构；

12、正面吸声层的材料迎风面经过热轧致密化处理，形成一层孔径≤150μm的防尘表层，其内部保持高开孔率90>%且孔径为200-400μm。

13、作为优选，内层多孔吸声材料层从靠近中间空腔层的一侧起，依次包括高流阻疏水三聚氰胺泡沫、微孔聚酯纤维毡以及粗孔聚酯纤维网；

14、粗孔聚酯纤维网的开孔率>95%，用于提升透气性并防止表面积尘堵塞。

15、作为优选，高流阻疏水三聚氰胺泡沫通过热压嵌入框架一的卡槽内，聚酯纤维毡与三聚氰胺泡沫通过针刺复合，聚酯纤维网通过超声波电焊的方式固定在框架一上。

16、作为优选，中部隔音窗采用夹胶聚碳酸酯板或钢化玻璃，其四周封装于铝合金边框内；

17、铝合金边框、框架一、框架二分别与立柱的对应连接面之间均设有epdm密封胶条，并通过不锈钢螺栓紧固，确保声学密封与防水性能。

18、本发明的有益效果：

19、1、该雨水疏导型声屏障，通过增设顶部集水组件，在顶部设置中间高、两侧低的屋脊式集水槽，并结合内嵌的网络状疏水单元（含超疏水粗网、高通量导流骨架和可维护过滤层），能够主动截获并快速横向导排雨水，避免雨水沿吸声面板表面无序下流，从源头上杜绝了因雨水漫流导致的面板污损、藻类滋生及拼接缝渗漏风险，同时，通过将集水、导排、沉降、过滤等功能模块有机集成于声屏障本体结构中，避免了外挂排水系统的冗余与易损问题。

20、2、通过增设旋流预处理组件，顶部集水槽排出的雨水经主排水管导入立柱上部的旋流预处理组件，利用螺旋导流壁形成旋流沉降效应，纯靠物理离心力分离，并沉积于可拆卸沉沙盒中，纯靠物理离心力分离，不需要密集的滤网，因此不会被杂物堵死，用户仅需定期抽出带把手的沉沙盒即可完成清淤，操作简便，有效防止排水管堵塞，并减少对市政管网的污染负荷，构建了“截-导-滤-沉”一体化雨水预处理系统，可以有效降低维护成本。

21、3、通过设置梯度化声屏障组件，将整个声屏障从下到上依次分成底部加强吸音单元、中部隔音窗、上部吸音单元三个降噪部分，底部加强吸音单元采用大端朝外的锥形微穿孔结构，有效阻挡雨水和灰尘侵入，中部隔音窗用于隔音，上部吸音单元采用双面异构设计，正面为防堵型致密化pet吸声层，背面为微穿孔板配合后置空腔，兼顾宽频吸声与隔水透气，实现了梯度化功能协同，在保障宽频高效降噪的同时，显著提升了整体环境适应性。

22、4、底部加强吸音单元中的内层多孔吸声材料层采用“高流阻疏水三聚氰胺泡沫+微孔聚酯纤维毡+高开孔率粗孔纤维网”的复合结构，既保障中高频吸声性能，又通过疏水材料和表层防堵设计提升耐候性。

23、5、上部吸音单元中的正面吸声层采用热轧致密化处理的三维pet网状材料，迎风面孔径≤150μm可有效防尘，内部高开孔率（>90%）则维持优异的宽频吸声特性，实现声学性能与环境适应性的协同优化。

1.一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：包括梯度化声屏障组件和安装在梯度化声屏障组件两侧的立柱（1），梯度化声屏障组件包括依次从下到上分布的底部加强吸音单元（2）、中部隔音窗（3）、上部吸音单元（4）和用于汇集并疏导雨水的顶部集水组件（5），顶部集水组件（5）包括中间高两边低的屋脊式集水槽（51）、与集水槽（51）两端连通的主排水管（53）以及设置在集水槽（51）内底面的网络状疏水单元（52），网络状疏水单元（52）用于主动截获雨水；

2.根据权利要求1所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：网络状疏水单元（52）包括从上到下依次设置的表层超疏水粗网（521）、用于快速横向排水的中层高通量导流骨架（522）以及用于防止细颗粒堵塞的底层可维护过滤层（523）；

3.根据权利要求1所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：立柱（1）的上部设有旋流预处理组件（6），主排水管（53）的下端与旋流预处理组件（6）连通。

4.根据权利要求3所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：旋流预处理组件（6）包括带旋流沉降腔的沉降槽（61）、设置在沉降槽（61）上的螺旋导流壁（62）、设置在沉降槽（61）底部的可拆卸沉沙盒（63）以及设置在可拆卸沉沙盒（63）底部的滤网，可拆卸沉沙盒（63）的下端设有连通外部的次排水管（65）。

5.根据权利要求4所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：可拆卸沉沙盒（63）的外部固定连接有把手（631），立柱（1）表面对应沉降槽（61）的外侧开设有安装槽，安装槽上可拆卸式安装有安装板（64），把手（631）嵌入容纳槽（641）内，以实现对可拆卸沉沙盒（63）的限位与固定。

6.根据权利要求1所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：上部吸音单元（4）采用双面异构吸声面板组件，其包括靠道路侧的正面吸声层（41）、中间隔水透气层（42）、背向受声点的背部微穿孔板（43），正面吸声层（41）、中间隔水透气层（42）和背部微穿孔板（43）的外部安装有框架二（44）；

7.根据权利要求6所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：正面吸声层（41）采用防堵型宽频多孔吸声材料，由热塑性聚酯（pet）短纤维经热风穿透工艺制成三维立体网状结构；

8.根据权利要求1所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：内层多孔吸声材料层（23）从靠近中间空腔层（22）的一侧起，依次包括高流阻疏水三聚氰胺泡沫（231）、微孔聚酯纤维毡（232）以及粗孔聚酯纤维网（233）；

9.根据权利要求8所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：高流阻疏水三聚氰胺泡沫（231）通过热压嵌入框架一（24）的卡槽内，聚酯纤维毡（232）与三聚氰胺泡沫（231）通过针刺复合，聚酯纤维网（233）通过超声波电焊的方式固定在框架一（24）上。

10.根据权利要求6所述的一种雨水疏导型声屏障，其特征在于：中部隔音窗（3）采用夹胶聚碳酸酯板或钢化玻璃，其四周封装于铝合金边框内；