AT395990B - Laermschutzwand - Google Patents

Description

AT 395 990 B

Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzwand in Holzkonstruktion, sowie ein zur Herstellung derselben dienendes Verfahren.

In Anbetracht der in den letzten Jahren erfolgten erheblichen Zunahme der durch enge Bebauung, erhöhte Verkehrsdichte und Verkehrswegeneubau bedingten Belastungen kommt dem Lärmschutz, und insbesondere dem Schutz des Menschen vor Verkehrslärm, im Rahmen des Umweltschutzes erhöhte Bedeutung zu. Seit längerem werden daher am Rande von Verkehrswegen, beispielsweise an Autobahnen oder Bahntrassen, Lärmschutzwände erstellt.

Andererseits haben in den letzten Jahren die an Verkehrs wegen beobachtbaren Schäden wie Fahrbahnsackungen, Spreizungen und Risse in Fahrbahnen und Banketten, Abwanderungen von Randplatten usw. in einem Ausmaß zugenommen, das früher nicht für möglich gehalten wurde. Verkehrswege, die sich über Jahrzehnte als stabil erwiesen haben, werden nun durch noch nicht erschöpfend geklärte Einflüsse, bei denen die Verkehrsdichte sowie die durch Umwelteinflüsse (saurer Regen) bedingte Verminderung der Bodenqualität eine wichtige Rolle spielen, so beeinträchtigt, daß an zahlreichen Stellen, insbesondere Hanglagen, Sofortmaßnahmen zur Bodenstabilisierung unausweichlich sind.

Nachdem bisher Lärmschutzwände auf Ramm- oder Bohrpfählen bzw. auf flachgrünenden Einzel- oder Streifenfundamenten ohne Rücksicht auf die eventuelle Verbesserung der Bodenqualität erstellt wurden und außerdem bei der Stabilisierung geschädigten Erdreichs der Lärmschutzfrage kaum Beachtung geschenkt wurde, liegt der vorliegenden Erfindung der Gedanke zugrunde, diese beiden Probleme auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen und demnach eine Lärmschutzwand vorzuschlagen, welche die anstehenden Aufgaben sowohl im Sinne einer erdstatischen Stabilitätsverbesserung als auch vom Gesichtspunkt des Lärmschutzes zu lösen vermag.

Die zur Zeit bekannten Lärmschutzwände werden auf Fundamenten erstellt, deren gegenseitiger Abstand üblicherweise 4 m beträgt und die ausschließlich vom Gesichtspunkt der Standsicherheit der fertigen Lärmschutzwand, d. h. ohne Rücksicht auf die sich anbietende Möglichkeit der Verbesserung der Bodenstabilität, konzipiert werden. Bei einer bekannten Ausführung werden Stahl- oder Holzstützen mit verzinkten Stahlschuhen montiert und zwischen die Stützen die einzelnen Lärmschutz-Wandelemente eingesetzt. Die dieser bekannten Bauweise anhaftenden Nachteile lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: a) Bei Flachgründen sind für den Aushub größere Erdarbeiten notwendig, wobei die bei größeren Grundflächen erforderlichen Abgrabungen oft zur Instabilität des umliegenden Erdkörpers führen. Auch lassen sich diese Gründungsarbeiten ohne den Einsatz relativ schwerer Erdbaugeräte nicht ausführen. b) Bohr- und Rammpfähle, die im allgemeinen einen Mindestdurchmesser von 50 cm haben, erfordern den Einsatz von Großgeräten, wobei die Montage von Rammpfählen außerdem mit schweren Erschütterungen des Erdreichs verbunden ist. Im übrigen hängt der Einsatz von Bohr- oder Rammpfählen in starkem Ausmaß von der Beschaffenheit des Baugrundes ab, wobei schon das Vorhandensein von Findlingen zu erheblichen Erschwernissen führen kann. c) Der gegenseitige Abstand der die Lärmschutzwand tragenden Fundamente, welcher im allgemeinen 4 m beträgt, ergibt sich aus der Länge der Wandelemente. Eine Bodenstabilisierung ist im Bereich zwischen den Fundamenten nicht ohne weiteres möglich und wurde bisher auch nicht ins Auge gefaßt.

Die DE-OS 36 31 257 zeigt ebenso wie die DE-PS 31 31 104 eine Lärmschutzwand, welche auf ihrer der Lärmquelle zugewandten Seite eine schallschluckende Gliederung aufweist. Die Frage der Gründung, d. h. der Fundamentausbildung ist in diesen Veröffentlichungen nicht berücksichtigt, spielt aber bei der Auslegung solcher Wände eine erhebliche Rolle. Schallschutzwände müssen bekanntlich so dimensioniert werden, daß sie einer Windlast von 1,45 KN/m^ standhalten können. Diese Kräfte können bei den bekannten Konstruktionen nur über massive, große Pfosten oder Träger aufgenommen werden.

Fernerhin sind derartige Lärmschutzwände durch ein Handbuch 1988/89 Österr. Bauverlag und durch die DE-PS 3 109 937 bekannt geworden. Alle diese Konstruktionen können den heutigen hohen Anforderungen an solche Wandteile nicht genügen.

Angesichts dieser Situation ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lärmschutzwand vorzuschlagen, welche - ihre Lärmschutzfunktion mit der Möglichkeit der gleichzeitigen Stabilisierung des Erdreichs verbindet, - eine flexible Anpassung der Stabilisierungsdichte an die lokalen Abweichungen der Bodenstabilität gestattet und • auf unkomplizierte Weise und kostengünstig ohne zusätzliche Beeinträchtigung dm* Bodenqualität (Erschütterungen) und ohne Einsatz von Großgeräten montiert werden kann.

Die erfindungsgemäße Lärmschutzwand ist in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß a) einerseits eine Vielzahl über- und nebeneinander angeordneter Bauelemente auf weist, deren jedes eine praktisch quaderförmige Konfiguration und an seinen beiden Schmalseiten je ein Kupplungsorgan besitzt, das auf einer Schmalseite des Bauelements aus derselben herausragt und auf der gegenüberliegenden -2-

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Schmalseite als entsprechend geformte Einbuchtung ausgebildet ist, wobei ferner das Bauelement mit mindestens einer dasselbe auf seiner Gesamthöhe durchsetzenden Ausnehmung versehen ist, b) andererseits zwecks Gründung der gemäß a) gebildeten Wand und gleichzeitigen Stabilisierung des darunter befindlichen Erdreiches als Injektionspfähle ausgebildete Tragpfähle in bestimmten, vom Zustand des Erdreichs abhängigen Abständen im letzteren verankert sind, deren aus dem Erdreich nach oben ragende Verlängerungen durch die genannten Ausnehmungen der Bauelemente hindurchragen, wobei c) sämtliche Ausnehmungen der Bauelemente mit einem Schalldämmstoff ausgefiillt sind.

Das Herstellungsverfahren liegt erfindungsgemäß darin, daß a) zunächst Tragpfähle als Injektionspfähle in vorbestimmten von der Stabilität des vorhandenen Erdreichs abhängigen Abständen in das Erdreich eingebracht werden, b) die Stützpfähle, insofern sie nicht bereits einteilig mit den Tragpfählen erstellt sind, auf die Tragpfähle aufgesetzt und mit denselben gekoppelt werden, worauf c) die Bauelemente auf die Stützpfähle aufgesetzt werden, worauf deren Ausnehmungen mit einem Schalldämmstoff ausgefiillt werden und die auf diese Weise erstellte Wand gegebenenfalls mit einer oberen Abdeckung und einer frontalen Schallabsorptionsverkleidung versehen wird.

Das erfindungsgemäße System löst die eingangs definierte, komplexe Aufgabe auf überraschend unkomplizierte Weise. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Gründung Kleininjektionspfähle verwendet, die bei einem Pfahldurchmesser zwischen 8 und 30 cm durch Verpressen des Injektionsgutes (z. B. Zementsuspension) eine innige Verbindung mit dem anstehenden Baugrund gewährleisten. Dieser Pfahltyp läßt sich in jeden waagrechten oder geneigten Boden einbringen und auf Zug und Druck beanspruchen.

Da Kleininjektionspfähle mit Kleingeräten hergestellt werden können, sind damit auch Bereiche zugänglich, wie z. B. Bahndämme, die für Großgeräte nur unter Schwierigkeiten erreichbar sind.

Dank der Verwendung relativ kleiner, auf unkomplizierte Weise anbringbarer Stützpfähle und deren gezielter Verteilung in dem mehr oder weniger stabilen Erdreich ergibt sich - in Wirkungsverbund mit einem hohlraumfüllenden Dämmaterial (Blähtonkugeln) · ein äußerst flexibles System, das die stabile Abstützung der Lärmschutzwand nicht nur im Montagezeitpunkt sichert, sondern dank der gleichzeitigen Bodensanierung auf viele Jahre hinaus gewährleistet

Die gegenseitigen Abstände benachbarter Kleininjektionspfähle sind nicht mehr durch die Länge der Wandelemente bestimmt, sondern können weitgehend den vorliegenden Bodenverhältnissen angepaßt werden und damit ihrer Doppelfunktion als Träger der Schallschutzwand und Bodenstabilisierungselemente gerecht werden.

Nachstehend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauelementes sowie einer mit solchen Bauelementen erstellten Lärmschutzwand beschrieben.

Fig. 1 ist eine vereinfachte Perspektivdarstellung einer im Bau befindlichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lärmschutzwand und die

Fig. 2 und 3 zeigen Ausführungsvarianten bzw. Ergänzungsmöglichkeiten der in Fig. 1 dargestellten Wand.

Eine Lärmschutzwand, wie sie den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, soll störenden Schall in erster Linie, das heißt in dem durch Konstruktion, Material und ördiche Gegebenheiten möglichen Ausmaße, absorbieren, da in den meisten Fällen mit bloßer Reflexion keine wirksame Abhilfe geschaffen werden kann. Das in Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel verbindet die weitgehende Berücksichtigung dieses Kriteriums mit einer den vorliegenden Bodenverhältnissen ohne weiteres anpaßbaren Stabilisierung des die Lärmschutzwand tragenden Untergrundes.

Der aus der Erde herausragende Teil der in Fig. 1 dargestellten Lärmschutzwand weist eine Vielzahl von Elementen (1) auf, welche aus Holz erstellt sind und einen praktisch quaderförmigen Umriß besitzen. An den beiden Stirnseiten besitzt jedes dieser Elemente ein Verbindungsorgan, das heißt einerseits eine Nut (2), andererseits einen entsprechend dimensionierten Steg (3). Die Nut (2) - und dementsprechend der Steg (3) - sind vorzugsweise nach innen verjüngt, so daß sie im Querschnitt einem gleichschenkligen Trapez entsprechen. Aneinandergrenzende Elemente (1) lassen sich auf diese Weise nach Art einer Nut- und Federverbindung miteinander koppeln und durch Übereinanderlagerung zu einer geschlossenen Wand formen, deren vertikale Fugen entweder durchgehend, wie Fig. 1, oder versetzt sind, wie dies der herkömmlichen Bauweise einer Backsteinmau»' entspricht.

Jedes Element (1) weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei durchgehende Ausnehmungen (4) auf; ferner ist die der Schallquelle zugewandte Frontwand der Elemente (1) mit Löchern (5) versehen, welche die Frontwand ganz durchdringen und die Ausnehmungen (4) mit der Außenwelt verbinden.

Durch mindestens zwei der Ausnehmungen (4) jedes Elementes (1) ragen Stützpfähle (6), die vorzugsweise als Stahlrohre ausgebildet sind und auf im Erdreich verankerten Tragpfählen (7) ruhen. Letztere sind sogenannte Injektionspfähle, das heißt mit Austrittslöchem (8) versehene Stahlröhre, welche nach deren Einbringung in das Erdreich mit einem flüssigen Injektionsgut, vorzugsweise Zementsuspension, beschickt werden, das aus den Löchern (8) ins umliegende Erdreich gelangt und damit den Pfahl nicht nur sicher verankert, sondern gleichzeitig auch das umliegende Erdreich stabilisiert. Im vorliegenden Zusammenhänge werden Kleininjektionspfähle -3-

Claims (6)

1. AT 395 990 B verwendet, das heißt Stahlrohre mit 8 bis 30 cm Außendurchmesser, die sich praktisch erschütterungsfrei ohne den Einsatz von Großgeräten in jedem Boden anbringen lassen. An ihren oberen, aus dem Erdreich (9) herausragenden Enden tragen die Pfähle (7) je eine Koppelmuffe (10), die beispielsweise auf ein am Pfahlkopf angebrachtes Außengewinde aufgeschraubt sein kann. In den oberen Abschnitt der mit Innengewinde versehenen Koppelmuffen sind die unteren Enden der Stützpfähle (6) eingeschraubt Oberhalb jeder Koppelmuffe (10) ist ferner am Gewindeteil der Stützpfähle (6) ein teller- oder scheibenförmiges Auflager (11) aufgeschraubt, auf das sich die darüber angeordneten Elemente (1) abstützen. Die jeweilige Höhenlage der Auflager (11) kann somit durch bloßes Verdrehen derselben reguliert werden. Bei da* gezeigten Ausführungsform sind die Elemente (1) zwar grundsätzlich aus Holz, beispielsweise aus druckimprägniertem Kiefernholz erstellt, doch wird die unterste, auf den Auflagern (11) aufliegende Elementenreihe vorzugsweise aus Betonelementen (12) gebildet, die grundsätzlich die gleiche Form aufweisen, wie die darüberliegenden Holzelemente (1). Bei Erstellung einer erfindungsgemäßen Lärmschutzwand werden zunächst die Tragpfähle (7) eingebracht, deren Länge (L) und gegenseiüger Abstand (a) der Stabilität des jeweiligen Erdreiches angepaßt wird. Nachdem die Stützpfähle (6) auf die Koppelmuffen (10) aufgeschraubt wurden, werden die Elemente (12) und (1) auf die Auflager (11) aufgesetzt, bis die Lärmschutzwand die gewünschte Höhe erreicht hat. Gleichzeitig mit dem Aufbau der Lärmschutzwand durch Übereinanderschlichten der Elemente (1) und (12) werden deren Ausnehmungen (4) mit einem Schalldämmstoff, beispielsweise den unter der Bezeichnung Leccabeton bekannt gewordene Blähtonkugeln, ausgefüllt, so daß die Elemente (1) und (12) mit den Stützpfählen (6) fest verbunden werden. Die Löcher (5) müssen bei Verwendung eines relativ flüssigen Füllmaterials von außen vorübergehend abgedeckt werden, bis das Füllmaterial einigermaßen ausgehärtet ist. Die auf diese Weise erstellte Lärmschutzwand entspricht bereits allen entscheidenden Kriterien, die vom Gesichtspunkt der Schallabsorption und der stabilen Gründung im Erdreich gestellt werden müssen. Vorzugsweise wird die Wand jedoch auf ihrer der Schallquelle zugewandten Fläche mit einer Schallabsorptionsverkleidung (13) (Fig.
2. 2) versehen, die ihrerseits bereits einen Teil der ankommenden Schallenergie absorbiert. Anstelle der Verkleidung (13), vorzugsweise aber zusätzlich zu derselben, können an der schallseitigen Frontwand Rundstäbe (14) (Fig.
3. 3) aus Holz angebracht werden, worauf die Lärmschutzwand mit einer oberen Abdeckung (Holz- oder Leichtmetallhaube) (15) versehen wird. Die beschriebene Lärmschutzwand zeichnet sich gegenüber den bekannten Lärmschutzwänden durch mehrere entscheidende Vorteile aus und das beschriebene Ausführungsspiel kann im Rahmen der in den Patentansprüchen definierten Erfindung vom Fachmann in vielfacher Weise variiert werden. Von besonderer Bedeutung ist in erster Linie die Kombination der effektiven Schallabsorption mit der gleichzeitigen Verbesserung der Bodenstabilität, wobei die gegenseitigen Seitenabstände der Tragpfähle (7) nicht mehr durch die Länge der Dämmplatten bestimmt sind, sondern weitgehend variabel nach bodenmechanischen Erfordernissen gewählt werden können. Je nach Bedarf können die vertikalen Tragpfähle auch durch Schrägpfähle (16) verstärkt werden, wie dies in Fig. 2 und 3 angedeutet ist. Auch wäre es beispielsweise möglich, anstelle eines vertikalen zwei schrägliegende Tragpfähle zu verwenden, die in zwei Gewindebohrungen einer gemeinsamen Koppelmuffe verankert wären. Die in den Holzelementen angebrachten Löcher (5) können in beliebiger Anzahl und Form, beispielsweise auch als Schlitze, angebracht werden. Sie haben in erster Linie die Aufgabe, die auf die Wand auftreffenden Schallwellen zu dem die Ausnehmungen (4) füllenden Dämmstoff zu leiten. Die Verwendungsmöglichkeiten der beschriebenen Lärmschutzwand sind äußerst vielseitig und unter anderem auch nicht auf deren Erstellung auf einem natürlichen, sogenannten gewachsenen Boden beschränkt Je nach Bedarf läßt sich eine solche Lärmschutzwand auch auf eine bestehende Mauer aufsetzen, in welcher ein Tragpfahl in einem vorgebohrten Loch verankert wird. Trag- und Stützpfähle könnten insbesondere bei dieser Anwendungsform aus einem einzigen Stahlrohr bestehen. PATENTANSPRÜCHE 1. Lärmschutzwand in Holzkonstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe a) einerseits eine Vielzahl über- und nebeneinander angeordnete Bauelemente auf weist, deren jedes eine praktisch quaderförmige Konfiguration und an seinen beiden Schmalseiten je ein Kupplungsorgan (2,3) besitzt das auf einer Schmalseite des Bauelements (1) aus derselben herausragt und auf der gegenüberliegenden Schmalseite als entsprechend geformte Einbuchtung ausgebildet ist, wobei ferner das Bauelement (1) mit mindestens einer dasselbe auf seiner Gesamthöhe durchsetzenden Ausnehmung (4) versehen ist -4- AT 395 990 B b) andererseits zwecks Gründung der gemäß a) gebildeten Wand und gleichzeitig») Stabilisierung des darunter befindlichen Erdreiches als Injektionspfähle ausgebildete Tragpfähle (7) in bestimmten, vom Zustand des Erdreichs abhängigen Abständen (a) im letzteren verankert sind, deren aus dem Erdreich nach oben ragende Verlängerungen (6) durch die genannten Ausnehmungen (4) der Bauelemente (1) hindurchragen, wobei c) sämtliche Ausnehmungen (4) der Bauelemente (1) mit einem Schalldämmstoff ausgefiillt sind. 2. Lärmschutzwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragpfähle (7) mit deren Verlängerung bildenden Stützpfählen (6) durch Koppelmuffen (10) verbunden sind. 3. Lärmschutzwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder SUitzpfahl (6) an seinem unteren Endabschnitt ein höhenverstellbares Auflager (11) aufweist, auf das sich die darüber befindlichen Bauelemente (1) abstützen.
4. 4. Lärmschutzwand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Auflager (11) ein aus Holz oder Beton erstelltes Sockelelement oder als Ablenkprofil ausgebildet ist.
5. 5. Lärmschutzwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (4) der Bauelemente (1) mit Blähton, d. h. mit Zementmörtel umhüllten Tonkugeln, ausgefüllt sind.
6. 6. Verfahren zur Erstellung einer Lärmschutzwand mit Hilfe der in Anspruch 1 definierten Bauelemente, dadurch gekennzeichnet, daß a) zunächst Tragpfähle als Injektionspfähle in vorbestimmten, von der Stabilität des vorhandenen Erdreichs abhängigen Abständen in das Erdreich eingebracht werden, b) die Stützpfähle, insofern sie nicht bereits einteilig mit den Tragpfählen erstellt sind, auf die Tragpfähle aufgesetzt und mit denselben gekoppelt werden, worauf c) die Bauelemente auf die Stützpfähle aufgesetzt werden, worauf deren Ausnehmungen mit einem Schalldämmstoff ausgefüllt werden und die auf diese Weise erstellte Wand gegebenenfalls mit einer oberen Abdeckung und einer frontalen Schallabsorptionsverkleidung versehen wird. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -5-