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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Lärmschutzwand aus länglichen Einzelelementen, die im wesentlichen aus Kunststoff, insbesondere aus gemischtem Recyclatkunststoff, bestehen, wobei diese
Elemente aneinander angrenzend zwischen im Boden befestigten Trägern gehaltert sind und jedes im wesentlichen besteht aus einer Rückwand in Form eines breiten und flachen U-Profils, in dessen Vertiefung ein schallschluckendes Material, wie Glas- oder Mineralwolle, vorgesehen und mit Hilfe einer Lochplatte in
Richtung zur Schallquelle abgedeckt ist.
Die zunehmende Lärmbelastung bewohnter Gebiete in der Nähe von verkehrsreichen Strassen, Bahnli- nien, An- und Abflugstrecken von Flughäfen und dergl. zwingt in zunehmendem Masse zur Errichtung von
Lärmschutzwänden, um die Bevölkerung vor den Schäden durch übermässige Lärmeinwirkung zu schützen.
Es sind bereits die verschiedensten Konstruktionen für diesen Zweck im Gebrauch ; laufend werden neue Ausgestaltungen geprüft und in der einschlägigen Literatur beschäftigen sich Wissenschafter und
Praktiker mit diesem Problem.
Üblicherweise bestehen Lärmschutzwände aus länglichen Einzelelementen, die in Längsrichtung über- einander zwischen im Boden verankerten Trägern angeordnet sind. Die Anzahl der Elemente in einem durch den Trägerabstand und die Höhe der Lärmschutzwand definierten Feld ist durch die Elementhöhe und die Höhe der geplanten Lärmschutzwand bestimmt.
Die Elemente ihrerseits bestehen meist aus einer Aussenschale und Versteifungselementen im Inneren derselben, wobei die verbleibenden Hohlräume oder Teile derselben mit einem Füll und/oder Schallschluck- material gefüllt sein können.
Die Versteifungselemente dienen dazu, den Wänden die erforderliche Verwindungsfestigkeit zu verlei- hen, um dem Winddruck sowie dem beim Vorbeifahren von Hochgeschwindigkeitsfahrzeugen auftretenden
Luftdruck standzuhalten.
Um den Schall nicht nur abzuleiten, sondern gleichzeitig auch zu vermindern, kommen bevorzugt
Konstruktionen zur Anwendung, die an der zur Schallquelle gerichteten Seite mit einer schallschluckenden
Beschichtung ausgestattet sind. Aus mechanischen Gründen wird diese Beschichtung In der Regel mit einer durchlochten Platte abgedeckt.
Die derzeit auf dem Markt befindlichen Lärmschutzwände aus Kunststoff, insbesondere Recyclatkunststoff, entsprechen dieser Bauweise.
Unabhängig davon sind in der DE-OS 3 532 154 Lärmschutzwände aus Einzelelementen beschrieben, die im wesentlichen aus einer trogförmigen Rückwand und einer der Lärmquelle zugewandten teilweise gelochten und/oder porösen Frontfläche betehen, zwischen welchen ein Dämmaterial angeordnet ist. Wenn derartige Wände parallel zu Strassenrändern angeordnet werden und die Frontfläche aus gleichförmigen vertikalen Ebenen bestehen, so zeigt es sich, dass diese Flächen durch Ablagerung von Staub-, Russ-, Gummi- und sonstigen Partikeln stark verschmutzt werden.
Das Wesen der in der DE-OS beschriebenen Erfindung liegt in der Art und Weise, wie die Frontfläche profiliert sein müssen, um diese Verschmutzungen weitgehend hintanzuhalten und eine günstige optische Wirkung mit einer optimalen Schallschluckwirkung zu verbinden.
Die Elemente bestehen aus Metall, Beton oder Steingut und können in senkrechter ebenso wie In waagrechter Anordnung vorgesehen sein.
Aus der FR-PS 2 478 698 Ist eine Lärmschutzwand aus senkrecht angeordneten Einzelelementen bekannt, wobei dieselben eine vergrösserte Auflagefläche mit spezieller Krümmung in Richtung zu den Wandteilen aufweisen, um einerseits die Standfestigkeit zu erhöhen und andererseits die Schallschluckwirkung durch Schallinterferenz zu verbessern. Als Material für diese Wandelemente ist Beton angegeben.
Wegen der tages-und jahreszeitlich auftretenden Temperaturschwankungen ist es ein grosses Problem bei der Errichtung von Lärmschutzwänden, insbesondere solchen aus Kunststoff, die Ausdehung bzw. Schrumpfung der Elemente unter Einwirkung dieser Temperaturen zu berücksichtigen. Übereinander angeordnete Kunststoffelemente können diesen Gegebenheiten kaum Rechnung tragen, weshalb es bei den derzeit bekannten Lärmschutzwänden häufig zu Verwindungen, eventuell zum Bruch der Konstruktionen kommt.
Ausserdem werden die Lärmschutzwände an der dem Verkehr zugerichteten Seite häufig durch Steinschlag beschädigt, wobei diese Schädigung im Bodenbereich deutlich stärker auftritt als in den höheren Bereichen. Zur Beseitigung dieser Schäden werden entweder die durchlochten Abdeckplatten der einzelnen Elemente oder die Elemente selbst ausgewechselt. Beides ist im Fall von übereinander angeordneten Elementen nur mit grosser Mühe durchzuführen, da beim Austausch sowohl des gesamten Elementes als auch der Abdeckplatten ein Abheben der darüberliegenden Elemente erforderlich ist.
Die erfindungsgemässen Kunststoff-Lärmschutzwände sind im Gegensatz zu den bekannten derartigen Wänden dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente senkrecht angeordnet sind, wobei Ihre Höhe der Höhe der Lärmschutzwand entspricht, dass quer zu den Elementen in Abhängigkeit von der Höhe der Lärmschutz-
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wand ein bis mehrere Stützprofil (e) von Träger zu Träger vorgesehen sind und die Elemente beidseitig stützen und dass die Elemente im Bereich des auf dem Boden aufstehenden Teils eine mechanisch festere
Ausführung aufweisen als im übrigen Bereich.
Durch die senkrechte Anordnung können sich die Elemente relativ problemlos ausdehnen, sind aber beidseitig durch die Stützprofile hinterfangen, sodass eine an die Temperaturbedingungen anpassungsfähi- ge, dennoch steife bzw. verwindungsfeste Wand entsteht. In Querrichtung finden mehrere kleine Dehnungen statt, die durch die später noch besprochene Abdichtung der Elemente gegeneinander aufgefangen wird.
Diese Abdichtung verhindert auch die Ausbildung von Schallbrücken an den Verbindungsstellen zwischen jeweils zwei Elementen.
Der Austausch von Einzelelementen im Falle einer Beschädigung der erfindungsgemässen Lärmschutzwand ist wesentlich einfacher als bei übereinanderliegender Anordnung der Elemente. Die senkrechten
Elemente werden einfach nach oben aus der Wand herausgezogen und durch neue Elemente ersetzt. Ausserdem kann durch die relativ geringe Breite der Elemente eine besonders gute Anpassung der Lärmschutzwand an die Bodenunregelmässigkeiten bei beliebiger Wandlänge erzielt werden.
Die Stützprofile stellen im günstigsten Fall L-Profile dar, mit deren Hilfe eine Verbesserung der Steifigkeit der Lärmschutzwand erreicht wird. Die Profile werden an den Trägern angeschraubt.
Beim Austausch von Abdeckplatten müssen nur die Schraubverbindungen des jeweiligen Elementes gelöst werden, die übrige Konstruktion bleibt formstabil und die Ersatzabdeckplatte kann In einfacher Weise wieder aufgesetzt und befestigt werden.
Die Elemente können direkt auf dem Boden aufgestellt werden, doch ist es günstig, beim Aufbau der Lärmschutzwand auf dem Boden eine Halterung In Form einer Schiene vorzusehen, in welcher die Elemente der Lärmschutzwand nebeneinander eingesetzt werden. Diese Halteschiene stellt im einfachsten Fall ein U-Profil, vorzugsweise aus (Recyclat-)-Kunststoff dar, das je nach Art des Bodens In demselben fixiert, z. B. einbetoniert, oder auf demselben aufgelegt wird. Eine Abschrägung der Schienenkanten nach unten und aussen um etwa 10. bewirkt, dass kein Schlagregen in die Schiene eindringen kann.
Bel der Entwicklung der erfindungsgemässen Lärmschutzwand bestand das Bestreben, ausser der Erzielung der erforderlichen Festigkeits- und Lärmschluckeigenschaften auch noch einen Beitrag zum Umweltschutz und zur Abfallverwertung zu liefern. Zu diesem Zweck wurde ein Verfahren zur Extrusion Bzw. Formintrusion von gemischtem Kunststoff entwickelt, mit dessen Hilfe es gelang, verwindungssteife, wetterbeständige Profile zu erzeugen, die als Rückwand für die Elemente der Lärmschutzwand dienen können. Durch ihre beträchtliche Masse weisen diese Profile einerseits die erforderliche Festigkeit und andererseits ausserordentlich günstige Schallschluckeigenschaften auf. Bekanntermassen hängt nämlich die Schalldämmung nicht nur von der geometrischen Form, sondern auch von der Masse der Gegenstände, auf die der Schall auftrifft, ab.
Die Rückwandprofile werden formextrudiert oder -intrudiert, wodurch sie an ihrer jeweiligen Aussenseite im Verhältnis zum Inneren einen verdichteten Aufbau zeigen. Durch dieses Herstellungsverfahren werden die speziellen erforderlichen Wärmedehnungs-, Verwindung-un Verzugseigenschaften der Profile erzielt, insbesondere wird eine gleichmässige, verzugsfreie Abkühlung des Werkstoffes im Produktionsvorgang gewährleistet.
Eine sorgfältige Prüfung des Materials zeigte, dass weder aus den Elementen noch aus der eventuell
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hessen, sodass das Material abwasserneutral ist und keinerlei Bedenken gegen seine Verwendung im Hinblick auf eine Umweltunverträglichkeit vorliegen.
Die Rückwand der Elemente hat, wie bereits erwähnt, die Form eines flachen U-Profils, dessen Vertiefung zur Aufnahme zusätzlicher spezieller Schallschluckauflagen bestimmt ist. Als solche dienen Glasund Mineralwolle ebenso wie dichte oder eventuell geschäumte Kunststoffmassen.
Für einen besseren Zusammenbau der Lärmschutzwände weisen die Elemente sich in Längsrichtung derselben erstreckende Vorsprünge bzw. Vertiefungen ("Verbindungsnasen") an ihren Seitenkanten auf, mit deren Hilfe ein Eingriff der Elemente ineinander möglich wird. Vorzugsweise ist eine Abdichtung an der Berührungsfläche der Elemente vorgesehen.
Bei Verwendung von im Boden fixierten Doppel-T-Trägern, zwischen denen die Elemente senkrecht angeordnet werden, ist es günstig, Randelemente vorzusehen, denen die Vorsprünge bzw. Vertiefungen fehlen, damit sie mit ihren glatten Rändern problemlos in die T-Träger eingesetzt werden können.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Rückwand an der zur Schallquelle genchteten Seite Rillen bzw. Rippen in Längs-und/oder Querrichtung aufweist, welche gegebenenfalls unterbrochen sind, wobei die Oberkanten als Abstandshalter zwischen Rückwand und dem flächigem Schallschluckmaterial fungieren und die Vertiefungen luftgefüllte Hohlräume darstellen. Diese dienen zur Verminderung der Geschwindigkeit der eindringenden Schallwellen. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bel der diese Längs- bzw. Querrillen bzw. -rippen als Schall-Interferenzabsorber ausgestaltet sind.
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Bei Lärmschutzwänden hat es sich häufig herausgestellt, dass diese durch Steinschlag von vorbeifahren- den Fahrzeugen in ihren bodennahen Bereichen wesentlich stärker beschädigt werden als in den oberen
Bereichen. Aus diesem Grund war bei der bisher üblichen Anordnung übereinanderliegender Elemente zur
Reparatur stets die mühevolle Auswechselung der unteren Elemente erforderlich. Bei der erfindungsgemä- ssen Lärmschutzwand ist nicht nur der Austausch von Elementen wesentlich einfacher als bei den bisher üblichen Wänden, sondern es wird durch die mechanisch festere Ausführung der Elemente im Bereich des auf dem Boden aufstehenden Teils derselben eine Beschädigung überhaupt weitestgehend vermieden.
Dies kann durch massive Ausbildung der Rückwand im Bodenbereich des Elementes und/oder durch eine festere Ausführung der als Abdeckung dienenden Lochplatte erreicht werden.
In einer weiteren günstigen Ausführungsform der erfindungsgemässen Lärmschutzwand erfolgt die
Abdeckung der Elemente in Richtung zur Schallquelle mit Hilfe der Lochplatten in der Weise, dass dieselben durch einige Schraubverbindungen an der Rückwand befestigt werden. Beim notwendigen Austausch der
Abdeckplatten aus Reparaturgründen müssen daher nur diese wenigen Schrauben gelöst, die Lochplatten abgenommen und durch neue ersetzt werden.
Die Elemente weisen in Abhängigkeit von der gewünschten Höhe der Lärmschutzwand eine unter- schiedliche Länge auf. Vorzugsweise werden die Elemente nach oben zu mit einem haubenförmigen
Aufsatz verschlossen.
Im Folgenden selen nochmals die Vorteile der erfindungsgemässen Lärmschutzwand zusammengefasst : - Ausserordentlich gute Schalldämmung durch hohe Masse pro m2.
- Durch abgedichtete"Verbindungsnasen"Undurchdringlichkeit für die Schallwellen bei gleichzeitigem
Ausgleich von Wärme- und Kältedehnungen des Materials.
- Geringe Dimensionsänderungen durch Temperatureinfluss der Elemente in Richtung des Wandver- laufs ; Dimensionsänderungen in Querrichtung der senkrecht stehenden Elemente leichter möglich, da nicht eine grosse, sondern mehrere kleine Fugen vorgesehen sind.
- Leichte Austauschbarkeit sowohl der abdeckenden Lochplatten als auch der Elemente selbst durch senkrechtes Herausziehen aus dem Verband.
- Hohe Verwindungssteifigkeit und Erfüllung der statischen Anforderungen des extrudierten oder intru- dierten Kunststoffprofils.
Die erfindungsgemässe Lärmschutzwand wird nun anhand der beigelegten Zeichnungen beispielhaft beschrieben, in denen gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.
Die angeschlossenen Figuren zeigen :
Fig. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemässen Elementes, das als Randelement ausgebildet ist ;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Rückwand eines erfindungsgemässen mittleren Elementes und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein In der Halteschiene stehendes Element.
Das in Fig. 1 dargestellte Element 1 besteht im wesentlichen aus einer Rückwand 2, einem Schallschluckmaterial 3 und einer zur Abdeckung dienenden Lochplatte 4. Die genannte Rückwand 2 ist im dargestellten Fall als Randelement ausgebildet, das an einer Seite in den T-Träger 5 eingreift und an der gegenüberliegenden Seite eine Vertiefung 6 aufweist, in die das nächste Element mit einem Vorsprung eingreift, wie deutlicher in der folgenden Figur 2 gezeigt wird.
Die zur Schallquelle genchtete Seite der Elementrückwand weist Längsrippen 7 auf, an denen das Schallschluckmaterial 3, vorzugsweise eine Steinwollmatte, anliegt. Dadurch bleiben die Hohlräume 8 frei.
Auf der zur Schallquelle genchteten Seite wird die Steinwollmatte bevorzugt durch eine Folie 9 und eine Glasgewebeschicht 10 bedeckt, bevor die Lochplatte 4 an den Schenkeln 11, 11'des Rückwand-U-Profils aufgeschraubt wird.
Die elastischen Dichtungen 12, 12'dienen zur schalldichten Verbindung der Elemente untereinander bzw. mit dem Träger 5.
Fig. 2 stellt die Rückwand 2 eines mittleren Elementes dar und zeigt die seitliche Ausgestaltung derselben mit Verbindungsnasen 13 und Vertiefungen 6,
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein stehendes Element 1, das in der Halteschiene 14 eingesetzt ist. Die Rückwand 2 ist im Bodenbereich gemäss der bevorzugten Ausgestaltung bis zum Ausmass der Querschnittsfläche des gesamten Elementes in massiver Bauweise verstärkt, um den Beschädigungen im Bodenbereich besser widerstehen zu können.
Der Schnitt durch das Element 1 erfolgte gemäss der Ebene t-t von Fig. 1, weshalb zwischen Rückwand 2 und Schallschluckmatenal 3 der Hohlraum 8 zu erkennen ist.
Zum Schutz der Elemente vor mechanischen und witterungsbedingten Einflüssen von oben ist die Abdeckhaube 15 vorgesehen.
Die Abschrägung 16 der Schienenschenkel dient zur Abweisung von Schnee und Regen, sodass der Bodenteil des Elementes weitestgehend geschützt bleibt.
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Die L-Profile 17, 17'verlaufen von Träger zu Träger und dienen zum Hinterfangen und zur Abstützung der Elemente, wodurch die Lärmschutzwand eine zusätzliche Versteifung und Verwindungsfestigkeit erhält.