RU2176005C1

RU2176005C1 - Near-road noise shield

Info

Publication number: RU2176005C1
Application number: RU2000117840A
Authority: RU
Inventors: А.В. Суханов; А.В. Асеев; В.И. Лебедев; С.М. Смирнов
Original assignee: Суханов Александр Викторович; Асеев Алексей Вадимович; Лебедев Виктор Иванович; Смирнов Сергей Михайлович
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2001-11-20

Abstract

FIELD: devices for protecting from and suppressing noise and sound waves. SUBSTANCE: shield has framework 1 made of sections 2 and flat sections 10 fastened in vertical posts 8. Acoustic noise suppressing members made of various materials to suit different operating conditions are built in sections 2. Flat sections 10 have rear and front flat walls with clearance between them. Sections 2 have inclined plates 5 with caps and form slit traps between them. Sections 10 and 2 may be relatively arranged so as to form broken line. Layers of porous noise insulating material may be applied on inner surface of inclined face plates 5. EFFECT: improved noise insulating properties of shield. 14 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для защиты от воздействия шума, звуковых волн и для их подавления. Изобретение может быть использовано в строительных сооружениях для обеспечения нормального акустического режима, при благоустройстве дорог для придорожного шумопоглощения. The invention relates to devices for protection from exposure to noise, sound waves and for their suppression. The invention can be used in building structures to ensure a normal acoustic regime, when landscaping roads for roadside sound absorption.

Известна панель для поглощения акустической энергии в области низких, средних и высоких частот в диапазоне 400 - 3000 Гц, состоящая из пластины полужесткого пеноматериала с открытыми и сообщающимися порами и слоя связанных волокон или мягкого пористого материала (РФ N 94028651/25 20.06.1996, США N 5493081, 02.20.1996). Known panel for the absorption of acoustic energy in the low, medium and high frequencies in the range of 400 - 3000 Hz, consisting of a plate of semi-rigid foam with open and communicating pores and a layer of bound fibers or soft porous material (RF N 94028651/25 06/20/1996, USA N 5493081, 02.20.1996).

Известен придорожный шумопоглощающий защитный экран, содержащий рамный каркас с встроенными в нем параллельно расположенными плитами из материалов с различными свойствами шумопоглощения, закрепленные на нем заднюю плоскую стенку и лицевые параллельно расположенные наклонные пластины с козырьками для образования щелевых ловушек между ними, соответственно для отражения и рассеивания низкочастотного шумового потока, разделения и улавливания в активной фазе высокочастотного шумового потока, первичного подавления разделенного шумового потока в щелевых ловушках и его направленной подачи на плиты из материалов с различными свойствами шумопоглощения, и стойки с опорными элементами для его фиксации (заявка ЕПВ N 0368135 А1, 15.06.1990). A roadside sound-absorbing protective screen is known, comprising a frame frame with parallel-mounted plates made of materials with different sound-absorbing properties, mounted on it a flat rear wall and face-mounted parallel inclined plates with visors for the formation of gap traps between them, respectively, for reflection and dispersion of the low-frequency noise flow, separation and capture in the active phase of a high-frequency noise flow, the primary suppression of divided noise the flow in slit traps and its directed supply to plates of materials with different noise absorption properties, and racks with supporting elements for fixing it (application EPO N 0368135 A1, 06/15/1990).

Конструкция защитного экрана не поглощает весь спектр шумового потока и звуков, особенно в области высоких частот. The design of the protective screen does not absorb the entire spectrum of noise flow and sounds, especially in the high frequency region.

Основной задачей изобретения является создание защитного экрана для придорожного шумопоглощения, у которого звукопоглощающие свойства были бы максимально повышенными и эффективными, максимально использовались бы геометрические формы, хорошо гармонизированные с архитектурным ансамблем градостроительной инфраструктуры. The main objective of the invention is the creation of a protective screen for roadside sound absorption, in which the sound-absorbing properties would be as high as possible and effective, geometric shapes would be used to the maximum, well harmonized with the architectural ensemble of the urban planning infrastructure.

Техническим результатом изобретения является повышение звукопоглощающих свойств защитного экрана, уменьшение затрат на его изготовление. Технический результат достигается за счет изменения конструкции защитного экрана, использования в его основе новой концепции шумоподавления в лобовых зонах и пограничных слоях перемещающегося шумового потока. The technical result of the invention is to increase the sound-absorbing properties of the protective screen, reducing the cost of its manufacture. The technical result is achieved by changing the design of the protective screen, using it as a basis for a new concept of noise reduction in the frontal zones and boundary layers of the moving noise stream.

Для этого защитный экран содержит стойки с опорными элементами для фиксации секций, каждая из которых состоит из задней стенки, акустических шумопоглощающих элементов, образующих щелевые ловушки лицевых параллельно расположенных наклонных пластин с козырьками, и размещенными в стойках в комбинации с указанными секциями плоских секций, каждая из которых состоит из задней, лицевой стенок и полости между ними, при этом соотношение площадей лицевых поверхностей плоских секций и секций с лицевыми наклонными пластинами находится в интервале от 1:1 до 1:6. For this, the protective screen contains racks with supporting elements for fixing sections, each of which consists of a back wall, acoustic noise-absorbing elements forming slotted traps of front inclined inclined plates with peaks, and placed in racks in combination with the indicated sections of flat sections, each of which consists of the back, front walls and the cavity between them, while the ratio of the areas of the front surfaces of the flat sections and sections with oblique front plates is in the range e from 1: 1 to 1: 6.

Задняя и лицевая стенки плоских секций могут быть выполнены из светопрозрачного или тонированного высокопрочного полимерного стекла, например поликарбоната или полиметилметакрилата, толщиной от 6 до 20 мм. The back and front walls of flat sections can be made of translucent or tinted high-strength polymer glass, for example polycarbonate or polymethyl methacrylate, with a thickness of 6 to 20 mm.

Задняя и лицевая стенки плоских секций могут быть соединены параллельными или крестообразными ребрами, выполненными из материала что и стенки, причем толщина плоских секций равна 15-50 мм. The rear and front walls of the flat sections can be connected by parallel or cruciform ribs made of the same material as the walls, and the thickness of the flat sections is 15-50 mm.

Плоские секции могут быть размещены под или над секциями каркаса. Flat sections can be placed under or above sections of the frame.

На обратных поверхностях лицевых наклонных пластин секций каркаса могут быть закреплены слои пористого звукопоглощающего материала типа поролона или вспененной резины. On the reverse surfaces of the oblique front plates of the carcass sections, layers of porous sound-absorbing material such as foam rubber or foam rubber can be fixed.

Акустические шумопоглощающие элементы секций каркаса могут быть выполнены с пилообразными выступами, вершинами направленными в сторону лицевых наклонных пластин, высотой, равной 0,5-0,8 толщины секций. Acoustic sound-absorbing elements of the frame sections can be made with sawtooth protrusions, peaks directed towards the front inclined plates, with a height equal to 0.5-0.8 thickness of the sections.

Акустические шумопоглощающие элементы могут быть выполнены в виде диафрагм из базальтостеклоткани, пропитанной полимерным или латексным составом, суммарной поверхностной плотностью 150-400 г/м² или из перфорированного листового стекло- или базальтопластика или поливинилхлорида, толщиной 2-5 мм с коэффициентом перфорации, равным 0,2-0,6 их площади.Acoustic sound-absorbing elements can be made in the form of diaphragms made of basalt fiberglass impregnated with a polymer or latex composition, with a total surface density of 150-400 g / m ² or from perforated sheet glass or basalt plastic or polyvinyl chloride, 2-5 mm thick with a perforation coefficient equal to 0 , 2-0.6 of their area.

Акустические шумопоглощающие элементы могут быть выполнены из листового пеноалюминия, толщиной 3-12 мм, с порами, открытыми со стороны лицевых наклонных пластин и закрытыми со стороны задней плоской стенки, при объемном соотношении пор к объему листового пеноалюминия от 20 до 85%. Acoustic sound-absorbing elements can be made of foam aluminum sheet with a thickness of 3-12 mm, with pores open from the side of the inclined plates and closed from the back flat wall, with a volume ratio of pores to the volume of sheet foam from 20 to 85%.

Акустические шумопоглощающие элементы могут быть установлены в контакте с основаниями лицевых наклонных пластин. Acoustic sound absorbing elements can be installed in contact with the bases of the front inclined plates.

Акустические шумопоглощающие элементы могут быть скреплены с задней стенкой секций каркаса и/или задней плоской стенкой полой секции. Acoustic sound absorbing elements can be bonded to the rear wall of the frame sections and / or the rear flat wall of the hollow section.

Наклон указанных лицевых пластин к их основанию могут находиться в диапазоне от 30^o до 60^o.The inclination of these face plates to their base can be in the range from 30 ^o to 60 ^o .

Секции могут быть смонтированы с наклоном по лицевой и задней поверхностям от направления стоек в диапазоне от 5^o до 15^o для придания профиля ломаной линии.Sections can be mounted with an inclination along the front and rear surfaces from the direction of the racks in the range from 5 ^o to 15 ^o to give the profile of a broken line.

На фиг. 1 представлен общий вид защитного экрана для придорожного шумопоглощения (в изометрии), на фиг. 2 - поперечное сечение защитного экрана с вертикально расположенными секциями, на фиг. 3 - поперечное сечение экрана при расположении плоской секции снизу, на фиг. 4 - поперечное сечение экрана при расположении плоской секции сверху, на фиг. 5 - поперечное сечение экрана при расположении секций с наклоном по направлению ломаной линии, на фиг. 6 - показ закрепления пористого звукопоглощающего материала на обратных поверхностях лицевых наклонных пластин секций каркаса, на фиг. 7 - выполнение акустических шумопоглощающих элементов секций каркаса с пилообразными выступами, на фиг. 8 - выполнение плоских секций (поперечное сечение) с параллельными ребрами, на фиг. 9 - выполнение плоских секций (поперечное сечение) с крестообразными ребрами, на фиг. 10 - выполнение акустических шумопоглощающих элементов из пропитанных тканей, на фиг. 11 - выполнение акустических шумопоглощающих элементов из листовых перфорированных пластиков, на фиг. 12 - выполнение акустических шумопоглощающих элементов из листового пеноалюминия, на фиг. 13 - установка акустических шумопоглощающих элементов с контактом с основаниями лицевых наклонных пластин, на фиг. 14 - закрепление акустических шумопоглощающих элементов на задней плоской стенке секций каркаса, на фиг. 15 - секции каркаса с наклоном. In FIG. 1 is a perspective view of a roadside noise absorption shield (in isometry); FIG. 2 is a cross section of a protective screen with vertically arranged sections, in FIG. 3 is a cross-sectional view of the screen when the flat section is located below, in FIG. 4 is a cross-sectional view of the screen when the flat section is on top, in FIG. 5 is a cross-sectional view of the screen when the sections are tilted in the direction of the broken line, in FIG. 6 shows a fastening of a porous sound-absorbing material on the reverse surfaces of the oblique front plates of the carcass sections, FIG. 7 shows the implementation of acoustic sound-absorbing elements of frame sections with sawtooth protrusions, FIG. 8 - execution of flat sections (cross section) with parallel ribs, in FIG. 9 - execution of flat sections (cross section) with cruciform ribs, in FIG. 10 shows the implementation of acoustic sound absorbing elements from impregnated fabrics; FIG. 11 - the implementation of acoustic sound absorbing elements from sheet perforated plastics, in FIG. 12 shows the implementation of acoustic noise-absorbing elements from sheet foam aluminum, in FIG. 13 - installation of acoustic noise-absorbing elements in contact with the bases of the front inclined plates, in FIG. 14 - fixing acoustic noise absorbing elements on the rear flat wall of the frame sections, in FIG. 15 - section of the frame with a slope.

Защитный экран для придорожного шумопоглощения (фиг. 1 ) содержит рамный каркас 1 из типовых секций 2, встроенные в них акустические шумопоглощающие элементы 3, заднюю плоскую стенку 4, лицевые наклонные пластины 5 с козырьками 6 и щелевыми ловушками 7 между ними, и стойки 8 с опорными элементами 9 для фиксации каркаса 1. Рамный каркас 1 экрана снабжен плоскими секциями 10 с задней и лицевой плоскими стенками 11, 12 и полостями 13 между ними (фиг. 2). Плоские секции 10 могут быть размещены снизу экрана (фиг. 3) или сверху экрана (фиг. 4). Защитный экран может быть выполнен с наклоном секций так, что его профиль соответствует профилю ломаной линии (фиг. 3). На обратных поверхностях 14 лицевых наклонных пластин 5 секций 2 каркаса 1 могут быть закреплены слои 15 пористого звукопоглощающего материала типа поролона или вспененной резины (фиг. 6). Акустические шумопоглощающие элементы 3 секций 2 каркаса 1 могут быть выполнены с пилообразными выступами 16, вершинами 17, направленными в сторону лицевых наклонных пластин 5, высотой, равной 0,5-0,8 толщины секций 2 (фиг. 7). Плоские секции 10 могут быть выполнены из светопрозрачного или тонированного полимерного высокопрочного стекла, например поликарбоната или полиметилметакрилата, толщиной от 6 до 20 мм, вместе с параллельными или крестообразными ребрами 18, 19, соединяющими заднюю и лицевую стенки 11, 12 (фиг. 8, фиг. 9). Толщина плоских секций 10 может быть равна 15-50 мм. Акустические шумопоглощающие элементы 3 могут быть выполнены в виде диафрагм из стекло- или базальтоткани, пропитанной полимерным или латексным составом, суммарной - поверхностной плотностью 150-400 г/м² (фиг. 10) или из перфорированного листового стекло- или базальтопластика или поливинилхлорида, толщиной 2-5 мм, с коэффициентом перфорации, равным 0,2-0,6 их площади (фиг. 11), или из листового пеноалюминия, толщиной 3-12 мм, с порами 20, открытыми со стороны лицевых наклонных пластин 5 и закрытыми со стороны задней плоской стенки 4 при объемном соотношении пор 20 с объемом листового пеноалюминия 3 от 20 до 85% (фиг. 12). Акустические шумопоглощающие элементы 3 могут быть установлены с контактом с основаниями 21 лицевых наклонных пластин 5 (фиг. 13) или закреплены на задней плоской стенке 4 каркаса 1 (фиг. 14), или на задней плоской стенке 11 плоской секции 10 (фиг. 2). Лицевые наклонные пластины 5 выполнены с наклоном к основанию 21 в пределах 30-60^o (фиг. 2). Секции 2 и 10 могут быть выполнены с наклонами от направления стоек 8 в пределах 5-15^o (фиг. 5, фиг. 15).The protective screen for roadside sound absorption (Fig. 1) contains a frame frame 1 of typical sections 2, acoustic noise absorbing elements 3 built into them, a rear flat wall 4, oblique front plates 5 with visors 6 and slotted traps 7 between them, and struts 8 s supporting elements 9 for fixing the frame 1. The frame frame 1 of the screen is equipped with flat sections 10 with a rear and front flat walls 11, 12 and cavities 13 between them (Fig. 2). Flat sections 10 can be placed below the screen (Fig. 3) or on top of the screen (Fig. 4). The protective screen can be made with the slope of the sections so that its profile corresponds to the profile of the broken line (Fig. 3). On the reverse surfaces 14 of the oblique face plates 5 of the sections 2 of the carcass 1, layers 15 of a porous sound-absorbing material such as foam rubber or foam rubber can be fixed (Fig. 6). Acoustic sound-absorbing elements 3 sections 2 of the frame 1 can be made with sawtooth protrusions 16, peaks 17 directed towards the front inclined plates 5, a height equal to 0.5-0.8 thickness of the sections 2 (Fig. 7). Flat sections 10 can be made of translucent or tinted polymer high-strength glass, for example polycarbonate or polymethylmethacrylate, with a thickness of 6 to 20 mm, together with parallel or cross-shaped ribs 18, 19 connecting the back and front walls 11, 12 (Fig. 8, Fig. . 9). The thickness of the flat sections 10 may be equal to 15-50 mm Acoustic sound-absorbing elements 3 can be made in the form of diaphragms of glass or basalt fabric, impregnated with a polymer or latex composition, total - surface density of 150-400 g / m ² (Fig. 10) or of perforated sheet glass or basalt plastic or polyvinyl chloride, thickness 2-5 mm, with a perforation coefficient equal to 0.2-0.6 of their area (Fig. 11), or of foam aluminum sheet, 3-12 mm thick, with pores 20 open from the side of inclined face plates 5 and closed with sides of the rear flat wall 4 with a volume ratio and pore 20 with a volume of foamed aluminum sheet 3 from 20 to 85% (Fig. 12). Acoustic sound absorbing elements 3 can be installed in contact with the bases 21 of the front inclined plates 5 (Fig. 13) or mounted on the rear flat wall 4 of the frame 1 (Fig. 14), or on the rear flat wall 11 of the flat section 10 (Fig. 2) . The front inclined plate 5 is made with an inclination to the base 21 within 30-60 ^o (Fig. 2). Sections 2 and 10 can be made with slopes from the direction of the uprights 8 within 5-15 ^o (Fig. 5, Fig. 15).

На защитный экран со стороны магистрали движения действует набегающий нулевой поток работающего и движущегося транспорта, взаимодействующего с покрытием магистрали, обтекающим потоком воздуха, его порывами. Шумовой поток имеет различную частоту и дисперность колебаний, мощность, амплитуду. Весь спектр шумового потока воспринимается преграждающим путь его движения защитным экраном, часть его отражается, другая часть уплотняется, на лицевых поверхностях плоских секций 10, скользит по ним в направлении секций 2, на которых вместе с другими шумовыми потоками смешивается, частично отражается и рассеивается, и основная его часть разделяется лицевыми наклонными пластинами 5, подавляется в ловушках 7 щелевого типа между ними, и в высокочастотном спектре поглощается внутри экрана его акустическими шумопоглощающими элементами 3. Частично поглощение шумового потока происходит слоями пористого материала 15. Наклон пластин 5 с козырьками 6 препятствует обратному прорыву доставляющих шумового потока из полостей экрана, способствует непрерывному их гашению. On the protective screen from the side of the highway affects the incoming zero flow of working and moving vehicles, interacting with the coating of the highway, a stream of air, its gusts. Noise flow has a different frequency and dispersion of oscillations, power, amplitude. The entire spectrum of the noise stream is perceived by the protective screen blocking its movement, part of it is reflected, the other part is compacted, on the front surfaces of the flat sections 10, slides along them in the direction of sections 2, on which it is mixed together with other noise flows, partially reflected and scattered, and its main part is separated by oblique face plates 5, suppressed in gap-type traps 7 between them, and in the high-frequency spectrum it is absorbed inside the screen by its acoustic noise-absorbing elements 3. Hour adic absorption flow noise occurs layers of porous material 15. The inclination of the plates 5, 6 with visors breakthrough prevents reverse flow of delivering a noise screen cavities promotes their continuous quenching.

Могут быть различные варианты выполнения защитного экрана в отношении формы, размеров и расположения отдельных элементов и их комбинации. Иллюстративный материал характеризует только предпочтительность форм его осуществления. There may be various embodiments of the protective shield in relation to the shape, size and location of the individual elements and their combinations. Illustrative material characterizes only the preference of the forms of its implementation.

Claims

1. A protective screen for roadside sound absorption, comprising a frame frame of sections, each of which consists of a back wall, acoustic noise-absorbing elements and forming slit traps of front inclined inclined plates with visors, and a rack with support elements for fixing sections, characterized in that it is equipped with flat sections placed in racks in combination with the indicated sections, each of which consists of a back, front walls and a cavity between them, while the ratio of the areas of the front erhnostey flat sections and sections with the facing inclined planes is in the range from 1: 1 to 1: 6.

2. The screen according to claim 1, characterized in that the rear and front walls of the flat sections are made of translucent or tinted high-strength polymer glass, for example polycarbonate or polymethylmethacrylate, from 6 to 20 mm thick.

3. The screen according to claim 2, characterized in that the rear and front walls of the flat sections are connected by parallel or cross-shaped ribs made of the same material as the walls, the thickness of the flat sections being 15-50 mm.

4. The screen according to claims 1 to 3, characterized in that the flat sections are placed under the sections of the frame.

5. The screen according to claims 1 to 3, characterized in that the flat sections are placed above the sections of the frame.

6. The screen according to claims 1-5, characterized in that layers of porous sound-absorbing material such as foam rubber or foam rubber are fixed on the reverse surfaces of the front inclined plates of the frame sections.

7. The screen according to claims 1 to 6, characterized in that the acoustic noise-absorbing elements of the frame sections are made with sawtooth protrusions, vertices directed towards the front inclined plates, with a height equal to 0.5-0.8 thickness of the sections.

8. The screen according to claims 1-6, characterized in that the acoustic noise-absorbing elements are made in the form of diaphragms made of basalt-glass fabric, impregnated with a polymer or latex composition, with a total surface density of 150-400 g / m ² .

9. The screen according to claims 1-6, characterized in that the acoustic noise absorbing elements are made in the form of diaphragms of perforated sheet glass or basalt plastic or polyvinyl chloride, with a thickness of 2-5 mm, with a perforation coefficient of 0.2-0.6 thereof area.

10. The screen according to claims 1-6, characterized in that the acoustic noise absorbing elements are made of foam aluminum sheet, 3-12 mm thick, with pores open from the side of the oblique face plates and closed from the back of the flat wall, with a volume ratio of pores to the volume of sheet foam from 20 to 85%.

11. The screen according to claims 1 to 10, characterized in that the acoustic noise-absorbing elements are installed in contact with the bases of the front inclined plates.

12. The screen according to claims 1-10, characterized in that the acoustic noise absorbing elements are bonded to the rear wall of the frame sections and / or the rear wall of the flat section.

13. The screen on PP. 1-12, characterized in that the inclination of these front plates to their base is in the range from 30 to 60 ^o .

14. The screen according to claims 1 to 13, characterized in that the sections are mounted with an inclination along the front and rear surfaces from the direction of the racks in the range from 5 to 15 ^o to give the profile of the polyline.