Шумозащитный экран

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для защиты от воздействия шума и может быть использована в ограждениях, устанавливаемых вдоль автомобильных и железнодорожных магистралей, вокруг территорий аэропортов, строительных площадок и других источников шума.
Известен шумозащитный экран, состоящий из панелей, расположенных между вертикальными профильными стойками, с фиксацией их положения относительно указанных стоек средствами фиксации, содержащих корпус с одинаковыми по форме и размерам боковыми крышками, торцевыми крышками, а также звукопоглощающего модуля, размещенного в полости корпуса. При этом корпус дополнительно снабжен верхним и нижним алюминиевыми профилями, в которых выполнены пазы для установки боковых крышек и отверстия для их крепления, направляющие для установки дополнительной композитной центральной вставки и полки для звукопоглощающего модуля, торцевые крышки имеют внешние полки для охвата боковых крышек панели снаружи и ограничители для охвата задней и передней боковых крышек изнутри, каналы для пропуска страховочного троса и встроенные держатели средств фиксации (патент РФ №150789, 2015 г.).
Недостатком указанного устройства является сложность конструкции и сравнительно низкая механическая прочность, обусловленная отсутствием силового каркаса, воспринимающего внешние воздействия на экран.
Также известен шумозащитный экран, смонтированный на фундаменте и состоящий из набора акустических панелей, выполненных в виде параллелепипедов, полости которых заполнены звукопоглощающими модулями, изготовленными из минеральной ваты, и имеющих перфорацию, выполненную на стенках панелей, обращенных к источникам звука, причем панели объединены вертикальными и горизонтальными профилями. При этом каждая параллелепипедная панель образована двумя П-образными листами, один из которых вставлен с натягом в промежуток между боковыми стенками другого листа с образованием параллелепипедной полости, причем каждая акустическая панель снабжена в верхней и нижней частях вибродемпфирующими фиксаторами, выполненными в виде крышек с корытообразными поперечными сечениями, которые вставлены с натягом в параллелепипедную полость каждой панели, а по периметру верхней части наружной поверхности каждой крышки выполнен прилив, в теле которого образован вертикальный паз, в который с натягом вставлены стенки акустической панели (патент РФ №2155252, 2000 г.). Данное устройство принято за ближайший аналог.
Недостатком указанного устройства является сравнительно низкая механическая прочность конструкции, обусловленная отсутствием взаимной фиксации смежных панелей, ненадежной фиксацией крышек на панелях и отсутствием элементов, воспринимающих вертикальные нагрузки на экран.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении механической прочности конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что шумозащитный экран, содержащий стойки, установленные на фундаменте, набор акустических панелей, объединенных горизонтальными профилями, причем панели выполнены в виде параллелепипедов, полости которых заполнены звукопоглощающими модулями, и имеют перфорацию, выполненную на передних стенках панелей, обращенных к источникам звука, при этом каждая панель состоит из двух стенок, передней и задней, имеющих П-образную форму, и снабжена крышками в верхней и нижней частях, дополнительно содержит опорный профиль, при этом передняя и задняя стенка каждой панели имеют смещение одна относительно другой с образованием отгибов для установки смежных панелей «в зацеп» и снабжены отверстиями в верхней и нижней частях, а крышки снабжены зубообразным выступом на торце и защелками, причем защелки расположены таким образом, чтобы входить в отверстия в верхней и нижней частях стенок панели.
Кроме того, шумозащитный экран может быть снабжен в нижней части звукоизолирующим фартуком.
Также звукопоглощающий модуль в акустической панели может быть выполнен из щепоцементной плиты.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
- на Фиг. 1 - общий вид шумозащитного экрана;
- на Фиг. 2 - вид А на Фиг. 1 сверху;
- на Фиг. 3 - общий вид акустической панели шумозащитного экрана;
- на Фиг. 4 - вид крышки спереди;
- на Фиг. 5 - вид крышки сбоку.
Согласно Фиг. 1-5, шумозащитный экран содержит стойки 1, установленные на фундаменте (на чертеже не показано), набор акустических панелей 2, объединенных горизонтальными профилями 3, и опорный профиль 4.
Стойка 1 выполнена из металлического профиля, например, двутавровой балки, установленной на основании (пятке) и снабжена крепежными элементами (на чертеже не показано), например, прижимными уголками, для соединения набора акустических панелей 2, горизонтальных профилей 3 и опорного профиля в экран.
Набор акустических панелей 2 включает в себя несколько горизонтальных рядов акустических панелей 2, которые сверху и снизу объединены горизонтальными профилями 3. Каждая панель 2 выполнена из металла, например, оцинкованной стали, с полимерным покрытием, имеет форму параллелепипеда и состоит из двух стенок, передней 5 и задней 6, имеющих одинаковую П-образную форму. Передние стенки 5 панелей 2, обращенные к источникам звука, имеют перфорацию с коэффициентом 0,3-0,4. Передняя 5 и задняя 6 стенка каждой панели имеют смещение одна относительно другой, при этом отгиб 7 стенки одной панели зацепляется за отгиб 7 стенки смежной панели, что позволяет при монтаже панелей в экран устанавливать их «в зацеп». Передняя 5 и задняя 6 стенки панелей соединяются между собой с помощью крышек 8, выполненных из полимера, например, полиэтилена высокого давления. Для этого в верхней и нижней частях стенок панели сформированы отверстия 9 прямоугольной формы, расположенные на одном уровне по горизонтали. Крышки 8 снабжены зубообразным выступом 10 на торце и защелками 11. Угол α между торцом крышки 8 и зубообразным выступом 10 составляет 30-60 градусов, что позволяет завести зубообразный выступ 10 в полость смежной панели 2 для фиксации соединения смежных панелей 2. Защелки 11 на крышках 8 расположены таким образом, чтобы входить в отверстия 9 на стенках панели 2. При этом каждая из защелок 11 имеет в проекции форму трапеции, где острый угол β составляет 30-60 градусов, что позволяет надежно зафиксировать крышку 8 на панели 2. Внутри полости панелей 2 располагается звукопоглощающий модуль 12, выполненный из звукоизоляционного материала, например, минераловатной плиты плотностью от 30 до 120 кг/куб.м, заключенной в оболочку, например, из нетканого полимерного материала плотностью от 40 до 90 г/кв.м. Звукопоглощающий модуль 12 также может быть выполнен из щепоцементной (фибролитовой) плиты плотностью от 300 до 700 кг/куб.м, что значительно увеличивает механическую прочность панели 2, придавая ей (панели) антивандальные свойства.
Горизонтальный профиль 3 выполнен из металла, например, оцинкованного стального П-образного профиля толщиной 1,5-2,5 мм.
Опорный профиль 4 также выполнен из металла, например, горячекатаного швеллера размерностью от 6,5 до 10.
Шумозащитный экран может быть снабжен в нижней части звукоизолирующим фартуком 13, который закрепляется на опорном профиле с помощью крепежных элементов, например, прижимного уголка. Звукоизолирующий фартук 13 выполнен из гибкого материала, например, резиновой пластины толщиной 2-3 мм и предназначен для закрытия щели между грунтом и нижней кромкой шумозащитного экрана с целью повышения акустической эффективности экрана.
Шумозащитный экран монтируется в следующем порядке.
Вначале собирают панели 2. Для этого в полость между двух стенок 5 и 6 каждой панели помещают звукопоглощающий модуль 12 и соединяют стенки 5 и 6 между собой, устанавливая сверху и снизу крышки 8. При этом защелки 11 на крышках 8 входят в отверстия 9 на стенках панели 2, обеспечивая надежную фиксацию крышки 8 на панели 2. Далее устанавливают две стойки 1 на анкерные группы фундамента (на чертеже не показан) и закрепляют их к фундаменту с помощью крепежных элементов, например, гаек и контргаек. Затем на основания стоек 1 укладывают опорный профиль 4 и для обеспечения отсутствия просвета между опорным профилем 4 и поверхностью грунта или фундамента используют звукоизолирующий фартук 13. Потом на опорный профиль 4 устанавливают первый горизонтальный профиль 3, в который последовательно устанавливают панели 2 первого ряда. Вначале в первый горизонтальный профиль 3 устанавливают первую панель 2 в ряду. Затем устанавливают вторую панель 2, заводя ее отгиб 7 стенки в зацеп с отгибом 7 стенки уже установленной первой панели 2 и опуская вниз так, чтобы вторая панель 2 полностью встала в горизонтальный профиль 3 и выровнялась с уже установленной первой панелью 2. При этом зубообразные выступы 10 на крышках 8 обеих панелей 2 охватывают сопрягаемые отгибы 7 стенок панелей. Таким образом устанавливают весь первый ряд панелей 2, на который затем устанавливают второй горизонтальный профиль 3. Аналогично устанавливают все остальные ряды панелей 2. После этого все горизонтальные профили 3 прижимают без усилия прижимными уголками к полкам двутавров на обеих стойках 1 и затем закрепляют прижимные уголки.
Шумозащитный экран работает следующим образом.
Падающая на шумозащитный экран звуковая волна проходит через перфорацию передних стенок 5 панелей 2 и через звукопоглощающий модуль 12, частично поглощаясь в нем. Непоглощенная часть энергии волны отражается от задних стенок 6 панелей 2, попадая вновь на звукопоглощающий модуль 12. При этом процесс поглощения энергии волны повторяется.
Горизонтальные механические воздействия на шумозащитный экран (например, ветровые нагрузки) воспринимаются панелями экрана и затем через горизонтальные профили и стойки передаются на фундамент. Вертикальные механические воздействия на шумозащитный экран (например, снеговые нагрузки) воспринимаются опорным профилем и также передаются на фундамент. Таким образом, горизонтальные профили и опорный профиль образуют силовой каркас, воспринимающий нагрузки от внешних воздействий и обеспечивающий механическую прочность экрана. Установка панелей «в зацеп» исключает щели между панелями и приводит к увеличению механической прочности, а также акустической эффективности экрана. Надежная фиксация крышек защелками на панелях увеличивает механическую прочность панели и исключает потерю крышек при монтаже панелей в экран. Зубообразные выступы на крышках обеспечивают дополнительную фиксацию смежных панелей, что также приводит к увеличению механической прочности экрана.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение механической прочности конструкции шумозащитного экрана.