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Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzdecke über einer Verkehrsfläche, insbesondere über einer Fahrbahn, mit die Verkehrsfläche quer überspannenden, im Abstand voneinander angeordneten Trägern und zwischen benachbarten Trägern eingesetzten einwandigen, beidseitig mit einer Schallschluckbeschichtung versehenen, etwa normal zur Verkehrsfläche gerichteten Schallschluckwänden, sowie ein Verfahren zur Montage einer Lärmschutzdecke.
Eine derartige mit einem Raster von Schallschluckplatten und zwischen diesen freigelassenen Öffnungen ausgebildete Lärmschutzdecke hat gegenüber anderen Lärmschutzkonstruktionen für Fahrbahnen eine Reihe von Vorteilen. Entlang der Fahrbahn an deren Rand angeordnete Lärmschutzwände od. dgl. Bauwerke lassen den nach oben abgestrahlten Schall ungehindert durch und dieser kann sich nach Erreichen der Oberkante des Bauwerkes seitlich ausbreiten. Die Wirkung von Lärmschutzwänden od. dgl. ist daher beschränkt. Geschlossene Lärmschutztunnel können zwar die Schallausbreitung nach aussen gänzlich verhindern, benötigen aber aufwendige Lüftungs- und Beleuchtungseinrichtungen.
Ausserdem stören Tunnel, die zumeist in aufwendiger Massivbauweise errichtet werden müssen, das Landschafts- bzw. Stadtbild erheblich.
Es ist bekannt, vertikale Schallschluckplatten in Form aussen gelochter Blechkästen mit innen liegendem schallabsorbierendem Material in einem Dreieckraster vorzusehen.
Die Blechkästen hängen an einer Unterstützungskonstruktion bestehend aus die Fahrbahn überspannenden Fachwerkträger-Paaren und sind jeweils zwischen diesen bzw. zwischen den beiden Fachwerkträgern eines Paares befestigt. Diese Konstruktion dämpft auch den nach oben abgestrahlten Schall erheblich, weil nur ein geringer Teil dieses Schalls ungehindert durch die zwischen den Blechkästen gebildeten Schächte durchtreten kann. Die bekannte Konstruktion ist aber unzureichend stabil im Hinblick auf die statisch ungünstige Anordnung der Unterkonstruktion und der Blechkästen sowie auf mögliche, von aussen unsichtbare Korrosionsschäden. Ausserdem sind die schallabsorbierenden Eigenschaften eines aussen gelochten, innen schalldämmendes Material enthaltenden Blechkastens nur im Bereich der Löcher günstig.
Eine Lärmschutzdecke der eingangs beschriebenen Art ist aus der GB-PS Nr. 1, 516, 676 sowie der AT-PS Nr. 361965 bekannt. Bei diesen bekannten Deckenkonstruktionen sind die Verkehrsfläche quer überspannende Träger vorgesehen, zwischen denen Schallschluckwände eingesetzt sind, wobei lediglich die eingesetzten Schallschluckwände zur Schalldämmung herangezogen sind ; die die Verkehrsfläche überspannenden Träger dienen lediglich zur Abstützung dieser Schallschluckwände. Die Schallschluckwände erstrecken sich in Längsrichtung der Verkehrsflächen und bilden mit den Trägern im Grundriss Rechtecke.
Die aus der AT-PS Nr. 361965 bekannte Konstruktion erfordert wegen der geringen Tragfähigkeit der Schallschluckwände zur Gewährleistung einer hinreichenden Stabilität der Lärmschutzdecke besonders gestaltete Träger, d. h. diese Träger müssen zweiachsig, nämlich sowohl vertikal als auch horizontal tragfähig sein. Die Auflagerung der Träger erfordert besondere bauliche Massnahmen, da der von den Trägern und den Schallschluckwänden gebildete Rechteckraster keine Kräfte in Längsrichtung der Träger aufnehmen kann, so dass jeder Träger für sich nur seine anteiligen Lasten (horizontal und vertikal) ohne Mitwirkung der Nachbarträger ableiten muss.
Die Konstruktion gemäss der GB-PS Nr. 1, 516, 676 weist zwar stabilere Schallschluckwände zwischen den sich quer über die Verkehrsfläche erstreckenden Trägern auf, benötigt jedoch zur einwandfreien Kraftableitung eine stabile Tunneldecke, in deren Verlängerung die Lärmschutzdecke angeordnet ist. Der Abstützung der Träger muss ähnlich wie bei der aus der AT-PS Nr. 361965 bekannten Konstruktion besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, da auch hier jeder Träger für sich und im wesentlichen ohne Mitwirkung der benachbarten Träger Kräfte in seiner Längsrichtung abtragen muss.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine statisch günstigere Lärmschutzdecke zu schaffen, insbesondere eine Lärmschutzdecke, die in sich nur mit Hilfe ihrer Elemente ohne zusätzliche Abstützungen, wie z. B. einem Anschluss an ein Tunnel, und ohne besonders ausgebildete Träger eine in sich stabile Tragkonstruktion bildet, die Kräfte sowohl in der durch sie gebildeten Ebene als auch normal dazu aufnehmen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Träger einwandig und beidseitig
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mit einer Schallschluckbeschichtung versehen sind und dass sowohl die Träger als auch die Schall- schluckwände als Scheiben ausgebildet sind, wobei die zwischen den Trägern eingesetzten Schall- schluckwände gemeinsam mit den Trägern Dreiecke nach Art einer Fachwerksscheibenkonstruktion bilden.
Der Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass sowohl die Träger als auch die zwischen ihnen eingesetzten Schallschluckwände als tragende Scheiben in Dreiecksanordnung eine selbsttragende, in sich stabile Deckenkonstruktion bilden. Dadurch sind eine eigene zusätzliche Tragkonstruktion für die schallschluckenden Elemente sowie eine zusätzliche Abstützung der Lärmschutzdecke entbehrlich.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind die von den Trägern und den Schallschluck- wänden gebildeten Dreiecke mindestens über einen Teilbereich der Verkehrsfläche, insbesondere im Bereich deren Seitenränder, durch Zwischenscheiben in kleinere Dreiecke mit zur Längsrichtung der Verkehrsfläche geneigten Seiten unterteilt.
Die Schallschluckwände bzw. Träger können aus Metallblech, gegebenenfalls bewehrtem Beton, Kunststoff, Holz bzw. kunststoffvergütetem Holz oder aus einer Kombination dieser Werkstoffe be- stehen.
Bei einen Untergurt und einen Obergurt sowie einen dazwischen angeordneten Steg aufweisenden Trägern und Schallschluckwänden ist vorteilhaft der Steg aus Trapez- oder Wellblech und der Unter- und Obergurt aus einem Profil, vorzugsweise aus einem U-Profi], gebildet sowie zweckmässig der Steg nach unten hin verjüngt ausgebildet.
Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Träger und Schallschluckwände durchbrechungslos und mit schallschluckenden Erhebungen bzw. Vertiefungen oder Einprägungen ausgebildet sind.
Die Schallschluckbeschichtung ist zweckmässig aus elektrostatisch in eine Bindemittelschicht eingebrachten Fasern gebildet, die etwa normal zur beschichteten Oberfläche angeordnet sind.
Die erfindungsgemässe Lärmschutzdecke lässt sich besonders einfach montieren. Ein Verfahren zur Montage ist dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte, die Verkehrsfläche quer überspannende Träger mit den zwischen ihnen angeordneten Schallschluckwänden an der Baustelle zusammengesetzt werden und der so vormontierte, in sich stabile Deckenteil auf beiderseits der Verkehrsfläche vorbereitete Lager einer Unterstützungskonstruktion aufgesetzt und sodann mit einem ebensolchen vormontierten und bereits aufgesetzten Deckenteil mittels der zwischen den Deckenteilen anzuordnenden Schallschluckwände verbunden wird.
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 eine Ausführungsform der Decke samt Unterstützungskonstruktion im Querschnitt entlang der Linie I-I der Fig, 4, die Fig. 2 bis 4 andere Ausführungsformen der Decke, jeweils in Draufsicht ; die Fig. 5 bis 13 verschiedene Ausführungen von Tragscheiben, aus welchen die Decke aufgebaut ist, jeweils im Schnitt normal zu ihrer Längsrichtung ; die Fig. 14 bis 16 verschiedene Ausführungen solcher Tragscheiben, jeweils im Längsschnitt entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 5 ; die Fig. 17 und 18 verschiedene Ausführungen von Tragscheiben, jeweils im Längsschnitt entlang der Linie XVII-XVII in Fig. 7 ; die Fig, 19 bis 21 verschiedene Ausführungen von Tragscheiben, jeweils im Längsschnitt entlang der Linie XIX-XIX in Fig. 9 ;
die Fig. 22 bis 24 den Schichtaufbau im Fall von verschiedenen Materialien der Tragscheiben nach den Fig. 5 bis 21 und die Fig. 25 bis 29 weitere Details einer Ausführung der erfindungsgemässen Lärmschutzdecke aus Stahl.
Fig. 1 ist ein Schnitt quer zu einer Fahrbahn --1-- durch die in Fig. 4 in Draufsicht gezeigte Deckenkonstruktion entlang der Linie I-I der Fig. 4. Wie die Fig. 1 bzw. 4 zeigen, ist oberhalb einer sechsspurigen Fahrbahn die seitlich und in der Mitte durch Leitschienen gesichert ist, eine zwischen seitlichen Unterstützungskonstruktionen --2, 3-- freitragende Lärmschutzdecke - angeordnet. Die Decke --4-- ist auf Lagern --5-- der Unterstützungskonstruktion --2, 3-- abgestützt und besteht aus einem Raster von normal zur Fahrbahn --1-- angeordneten Schallschluckwänden, die dreieckige Öffnungen einschliessen.
Es ist auch möglich, die Decke --4-- durch eine zusätzliche Unterstützungskonstruktion im Bereich der Fahrbahnmitte zu unterstützen (nicht dargestellt).
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Von den Schallschluckwänden sind in Fig. 4 mehrere Arten ersichtlich : Man sieht lange, die Fahrbahn --1-- quer überspannende Träger --6--, kleinere zwischen den Tragscheiben --1-jeweils normal zur Fahrbahn, jedoch schräg zur Längsachse der Fahrbahn angeordnete Schall- schluckwände --7-- und die Fahrbahn --1-- seitlich begrenzende Schallschluckwände --8--.
Sowohl die Träger --6-- als auch die Schallschluckwände --7 und 8-- sind als Scheiben im Sinn der Baustatik ausgebildet und bilden infolge ihrer im Grundriss als nebeneinander liegende spitzwinkelige Dreiecke aufweisenden Konfiguration eine in sich stabile Fachwerksscheibenkonstruktion, die, ohne besondere Abstützungen zu erfordern, über der Verkehrsfläche in einfacher Weise gelagert werden kann.
Der durch die langen Träger --6-- und die dazwischen eingesetzten Schallschluckwände - gebildete Dreieckraster kann - falls dies zwecks Erhöhung der Schallabsorption erwünscht ist - durch noch kleinere Zwischenscheiben --9-- (in Fig. 4 gestrichelt, in Fig. 1 voll eingezeichnete Zwischenscheiben) in noch kleinere Dreiecke unterteilt sein. Die Zwischenscheiben --9-- haben selbst keine mittragende Funktion für die Decke und sind zwischen den Trägern --6-- und den Schallschluckwänden --7, 8-- eingehängt.
Die in Fig. 2 gezeigte Decke ist analog zu der in Fig. 4 gezeigten Decke aufgebaut, die Form des durch die Träger --6-- und Schallschluckwände --7-- (ebenso wie durch die Zwischenscheiben --9--) gebildeten Dreieckrasters ist gleichseitig.
Die in Fig. 3 in Draufsicht dargestellte Decke ist ebenso analog wie die in den Fig. 3 und 5 gezeigte Decke aufgebaut, hat aber nur an jeder zweiten Reihe --10-- von Knoten --11-- der Schallschluckwände --7-- die Fahrbahn quer überspannende Träger --6--. Zwischen die Knoten - 11-- der Schallschluckwände --7-- können ebenfalls Zwischenscheiben --9-- eingehängt sein.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Querschnitte von Trägern --6-- bzw. Schallschluckwänden --7, 8--, wie sie im Fall von Deckenkonstruktionen aus Stahl, Leichtmetall oder Kunststoff zur Anwendung kommen können. Die Träger und Schallschluckwände sind als Einwandträger mit einem Untergurt
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1212', 13'-- verlaufenden Steg --14 bzw. 14'-- ausgebildet. Der Steg --14-- ist einwandig und besteht zweckmässig aus trapezförmig, spitzwinkelig oder rundwellig profiliertem Material (vgl. die in den Fig. 14 bis 16 gezeigten Querschnitte). Es ist auch möglich, dass der Steg --14-- nach unten verjüngt ausgebildet ist. Gemäss Fig. 6 sind die Träger --6-- und Schallschluckwände --7, 8-- ebenfalls Einwandträger mit Gurten --12', 13'-- und einem Steg --14'--; der Steg --14'-hat jedoch einen Querschnitt mit einem trapezförmigen, spitzwinkeligen oder rundwelligen Profil, analog wie dieses in den Fig. 14 bis 16 für die Längsrichtung dargestellt ist.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Querschnitte von Trägern --6-- und Schallschluckwänden --7, 8--, wie sie im Fall von Deckenkonstruktionen aus Holz oder kunststoffvergüteten Holzwerkstoffen zur Anwendung kommen können, die ebenfalls als Einwandträger ausgebildet sind. Sie haben einen Untergurt --15 bzw. 15'-- und einen Obergurt --16 bzw. 16'--, sowie einen zwischen den Gurten --15, 16 bzw. 15', 16'-- verlaufenden einwandigen Steg --17 bzw. 17'--, der - wie in den Fig. 17 oder 18 für die Längsrichtung gezeigt - auch in der Querrichtung profiliert sein kann.
Die Fig. 9 bis 13 zeigen Querschnitte von Trägern --6-- bzw. Schallschluckwänden --7, 8--, wie sie im Fall von Deckenkonstruktionen aus bewehrtem Beton in Frage kommen. Die Träger - bzw. Schallschluckwände-7, 8-- sind in allen Fällen einwandig, haben gemäss den Ausführungen der Fig. 9 bis 12 einen I-Träger-Querschnitt und bestehen lediglich bei der Ausführung nach Fig. 13 aus einem Steg ohne Unter- und Obergurt. Im Längsschnitt können die Stege zur Erhöhung der Steifigkeit und der Schallabsorption insbesondere das in den Fig. 19 bis 21 gezeigte Profil haben. Die in den Fig. 10 und 12 sichtbaren Schnitte zeigen längsverlaufende Erhebungen bzw. Vertiefungen, welche die Schallabsorption verbessern.
Eine solche Oberflächenstruktur ist selbstverständlich bei aus Blech bestehenden Stegen analog möglich, insbesondere in Form eines Rasters von. Einprägungen im Blech der Stege-14 oder 14'-- (Fig. 5 bzw. 6).
In den Fig. 22 bis 24 ist der Schichtaufbau des Steges ersichtlich. Der einwandige Steg hat beidseitig eine Schallschluckbeschichtung --20--. Diese besteht vorzugsweise aus elektrostatisch
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zeigt, ist unterhalb der Schallschluckbeschichtung --20-- noch eine Korrosionsschutzschicht --21-ersichtlich. Die Gurte können in der gleichen Weise, müssen jedoch nicht unbedingt mit einer Schallschluckbeschichtung --20-- versehen sein.
Die nicht mittragenden Zwischenscheiben --9-- (Fig. 4) können einen ähnlichen Querschnitt und Aufbau wie die Träger --6-- bzw. Schallschluckwände --7, 8-- haben, benötigen jedoch keine Gurte. Ihr Schichtaufbau ist jedoch gleich wie in den Fig. 22 bis 24 gezeigt.
Die Lärmschutzdecke wird vorteilhaft wie folgt hergestellt : Beiderseits der Fahrbahn --1-wird eine Unterstützungskonstruktion errichtet, die im in Fig. 1 links dargestellten Fall der Unter- stützungskonstruktion --2-- aus einer Mauer oder im in Fig. 1 rechts dargestellten Fall der Unter- stützungskonstruktion --3-- aus einzelnen Pfeilern mit einem auf diese aufgesetzten Unterzug und zwischen den Pfeilern angeordneten Schallschutzeinrichtungen bestehen kann. Auf der Unterstützungskonstruktion --2 bzw. 3-- werden im Abstand der langen, die Fahrbahn überspannenden Träger --6-- die Lager --5-- für die Decke vorbereitet.
Sodann werden zwei benachbarte Träger --6-- neben der zu überspannenden Verkehrsfläche an der Baustelle im Abstand voneinander angeordnet und die zwischen diesen benachbarten Trägern - 6-- einzusetzenden Schallschluckwände --7 bzw. 8-- montiert. Dieser so vormontierte, in sich stabile Deckenteil wird sodann über die Verkehrsfläche gehoben und auf die vorbereiteten Lager - aufgesetzt.
Nachdem ein weiterer, aus zwei Trägern --6--, Schallschluckwänden --7-- und gegebenenfalls Zwischenscheiben --9-- bestehender Deckenteil in gleicher Weise im richtigen Abstand zum ersten Deckenteil auf die Unterstützungskonstruktion --2 bzw. 3-- aufgesetzt worden ist, werden die beiden vormontierten Deckenteile mittels der zwischen ihnen anzuordnenden Schallschluckwände - und gegebenenfalls Zwischenscheiben --9-- verbunden.
In den Fig. 25 bis 29 ist die Verbindung der einzelnen Scheiben, aus welchen die Lärmschutzdecke aufgebaut ist, im Fall einer aus Stahl gefertigten Decke näher erläutert. Fig. 25 zeigt einen in Fig. 2 mit einem Pfeil XXV bezeichneten Ausschnitt, Fig. 26 einen in Fig. 2 mit einem Pfeil XXVI bezeichneten Ausschnitt, jeweils in vergrössertem Massstab. Gemäss Fig. 25 weist der Obergurt des Trägers --6-- Knotenbleche --30, 31-- auf. An die Knotenbleche --30-- schliessen über Kragbleche --32--, die am Obergurt der Schallschluckwände --7-- befestigt sind, je vier Schallschluckwände - und an die Knotenbleche --31-- in ähnlicher Weise je vier (noch kürzere) Zwischenscheiben - an.
Bei dem in Fig. 25 unten befindlichen Knoten weist der Obergurt der Schallschluckwände - 7-- ein Knotenblech --33-- zum Anschluss der Zwischenscheiben --9-- auf. Fig.26 zeigt das auf der Unterkonstruktion aufgelagerte Ende eines Trägers --6-- mit dem Endpfosten --22-- und einem Knotenblech --34--, an welches zwei Schallschluckwände --7-- und zwei Randschallschluck- wände --8-- anschliessen.
In analoger Weise, wie die Fig. 25 und 26 Knoten am Obergurt der Teile --6 bis 9--zeigen, sind in den Fig. 27 und 28 jeweils die Knoten am Untergurt der Teile --6 bis 9-- gezeigt, wobei die Fig. 27 und 28 Längsschnitte durch die Stege der Teile-6 bis 9-- sind.
An dem Untergurt des Trägers --6-- sind an den Anschlussstellen der Schallschluckwände - 7-- Knotenblechteile --35-- festgeschweisst, welche über Laschen --36-- mit den Schallschluckwänden --7-- verbunden sind. An den Anschlussstellen der Zwischenscheiben --9-- und des Trägers --6-- sind am Untergurt des letzteren in ähnlicher Weise Knotenblechteile --37-- festgeschweisst, die über Laschen --38-- mit den Zwischenscheiben --9-- verbunden sind. Die Verbindung der vier Zwischenscheiben --9-- mit den Schallschluckwänden --7-- an der Stelle des in Fig. 27 unten gezeigten Knotens erfolgt in analoger Weise mittels mit dem Untergurt der Schall- schluckwand --7-- verschweisster Knotenblechteile --39--, mit welchen die Untergurte der Zwischenscheiben --9-- über --9-- über Laschen --40-- verschraubt sind.
Bei der in Fig. 28 dargestellten Verbindung
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schweisst. Die Schallschluckwände --7-- sind an ihren Untergurten über die Laschen --36-- mit den Knotenblechteilen --41-- verschraubt. Die Untergurte der Randschallschluckwände --8-- sind mit Stirnplatten --42-- verbunden, welche mit Steifen --43-- des Endpfostens --22-- des Trägers - verschraubt sind.
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Aus Fig. 29, welche einen Schnitt entlang der Linie XXIX-XXIX der Fig. 25 zeigt, ist ersichtlich, dass die Schallschluckwände --7-- von oben zwischen die langen Träger --6-- eingesetzt werden können. Die Schallschluckwände --7-- werden zunächst oben mit den Kragblechen --32-auf die Knotenbleche --30-- der Träger --6-- aufgesetzt und verschraubt. Dann werden unten die Laschen --36-- angelegt und sowohl mit dem Knotenblech --35-- als auch mit dem Untergurt der Schallschluckwände --7-- verschraubt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lärmschutzdecke über einer Verkehrsfläche, insbesondere über einer Fahrbahn, mit die Verkehrsfläche quer überspannenden, im Abstand voneinander angeordneten Trägern und zwischen benachbarten Trägern eingesetzten einwandigen, beidseitig mit einer Schallschluckbeschichtung versehenen, etwa normal zur Verkehrsfläche gerichteten Schallschluckwänden, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (6) einwandig und beidseitig mit einer Schallschluckbeschichtung versehen sind und dass sowohl die Träger (6) als auch die Schallschluckwände (7,8) als Scheiben ausgebildet sind, wobei die zwischen den Trägern (6) eingesetzten Schallschluckwände (7,8) gemeinsam mit den Trägern (6) Dreiecke nach Art einer Fachwerksscheibenkonstruktion bilden.