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Die Erfindung betrifft eine Schallschutzeinrichtung für Gleise, mit an den Schienen des Gleises gelagerten schallabsorbierenden Platten, welche über elastische Profile an den Schienen abgestützt sind, wobei die zwischen den Schienen angeordneten Platten den Raum zwischen den Schienen freitragend überbrücken. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf schallabsorbierende Platten für eine solche Schallschutzeinrichtung.
Bei einer durch die DE 36 02 313 A 1 bekannten Schallschutzeinrichtung der vorgenannten Art bestehen die zwischen den Schienen des Gleises angeordneten Platten aus drei Lagen oder Schichten, die sich über elastische Profile am Schienenfuss, -steg und an der-kopfunterseite abstützen. Die obere Lage besteht aus begehbarem Stahldrahtgewebe, deren Rand in das Profil eingeklebt, eingeschweisst oder einvulkanisiert ist. Die mittlere Lage ist als Schallabsorptionsschicht ausgebildet und besteht aus Glaswolle oder Steinwolle. Diese Schallabsorptionsschicht liegt auf der unteren Lage auf, welche als Lochwand oder Rost ausgebildet und in einer Ausnehmung des Profiles im Bereich des Schienenfusses abgestützt ist.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform sind die Platten auch an der Schienenaussenseite angeordnet und an den Enden nach oben abgewinkelt, um eine seitliche Schallschutzwand zu bilden. Solche Platten aus Mineralwolle weisen zwar bei hohen Frequenzen eine ausreichende Schalldämpfung auf, haben aber bei tiefen Frequenzen eine ungenügende Schalldampfung. Weiters ist bei dieser Konstruktion von Nachteil, dass sich die begehbare Lochwand aus Stahldrahtgewebe bei einer höheren und mehrmaligen Belastung aus ihrer Verankerung in den Profilen lösen kann, so dass die darunterliegende Schallabsorptionsschicht beschädigt werden kann. Ausserdem kann sich auf der Oberseite der Schallabsorptionsschicht der durch die Lochwand durchdringende Staub ablagern und somit die Schalldämpfungswirkung zunehmend verschlechtern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schallschutzeinrichtung für Gleise mit schallabsorbierenden Platten zu schaffen, die eine gute Schallabsorption bzw. -dämpfung über den gesamten für die Schallpegel des Schienenverkehrs wesentlichen Frequenzbereich aufweist, wobei auch eine dauerhafte mechanische Festigkeit der Einrichtung gewährleistet sein soll.
Diese Aufgabe wird bei der Scha ! ! schutzeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Platten aus Teilchen aus porösen Leichtbauwerkstoff bestehen, die mit einem Bindemittel zusammengefügt sind, und dass die Platten eine eingebettete Bewehrung aufweisen und unbedeckt angeordnet sind. Durch diese Ausbildung kann der vorstehend angeführten Zielsetzung gut entsprochen werden. Der insbesondere von den Rädern eines Schienenfahrzeugs und von den Schienen ausgehende Luftschall wird an der Oberfläche der Platten von den Poren der Teilchen absorbiert und kann auch bei Wahl eines, feine Zwischenräume zwischen den Teilchen freilassenden, Gefüges über zwischen den Teilchen vorliegende Zwischenräume oder Kanäle tiefer in die Platte eindringen, um dort allmählich vollständig gedämpft zu werden.
Durch die Bewehrung der Platten ist auch deren Begehbarkeit gewährleistet.
Zur weiteren Verbesserung der Schallabsorptionseigenschaften der Platten ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Oberseite der Platten strukturiert ist, wobei noch bessere Resultate erzielt werden können, wenn die Strukturierung unregelmässig ist.
Vorzugsweise ist die Oberseite der Platten mit parallel zu den Schienen verlaufenden Rippen versehen, wodurch sich eine baulich einfach herzustellende Strukturierung ergibt.
Es ist auch von Vorteil, wenn die Rippen einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, da dadurch schräg einfallende Schallwellen besser absorbiert werden können.
Eine zusätzliche Verbesserung der Schallabsorptionseigenschaften der Platten wird dadurch erreicht, dass in den Platten Hohlraumresonatoren mit zur Oberseite der Platten gerichteten rohrförmigen Schallöffnungen ausgebildet sind. Auf diese Weise können gezielt bestimmte Frequenzbereiche der auftreffenden Schallwellen absorbiert werden.
Um die schalldämpfende Wirkung der Hohlraumresonatoren zu erhöhen, ist es günstig, wenn die Wandungen der Hohlraumresonatoren und deren Schallöffnungen mit einer schalldämpfenden Strukturierung versehen sind, und/oder wenn die Wandungen der Hohlraumresonatoren und deren rohrförmige Schallöffnungen mit einer schalldämpfenden Schicht versehen sind.
Gemäss einer baulich einfachen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die die Hohlraumresonatoren bildenden Hohlräume nach unten erweiternd offen ausgebildet sind und mit einer Unterplatte abgedeckt sind. Bei einer anderen ebenfalls baulich einfachen Ausführungsform Ist vorgesehen, dass die die Hohlraumresonatoren bildenden Hohlräume nach unten erweiternd offen ausgebildet sind und zusammen mit der Gleisbettung einen Resonanzhohlraum bilden.
Es hat sich in der Praxis als günstig erwiesen, wenn die gedämpfte Resonanzfrequenz der Hohlraumesonatoren innerhalb eines Frequenzbereiches von 500 bis 1000 Hz liegt.
Die erfindungsgemässe schallabsorbierende Platte ist dadurch gekennzeichnet, dass die Platte aus Teilchen aus porösem Leichtbauwerkstoff besteht, die mit einem Bindemittel zusammengefügt sind, dass die
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Platte eine eingebettete Bewehrung aufweist, und dass in der Platte Hohlraumresonatoren mit zur einen Grossfläche der Platte gerichteten rohrförmigen Schallöffnungen ausgebildet sind, weiche Grossfläche zur Bildung der Oberseite beim Einbau der Platte in das Gleis vorgesehen ist. Hiebei ist es vorteilhaft, wenn die die Hohlraumresonatoren bildenden Hohlräume zu jener Grossfläche hin, die an der den rohrförmigen Schallöffnungen abgewandten Seite der Platte liegt, erweiternd offen ausgebildet sind.
Eine Weiterbildung ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass die die Hohlraumresonatoren bildenden Hohlräume an der den rohrförmigen Schallöffnungen abgewandten Seite mit einer Unterplatte abgedeckt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt :
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Gleis mit zwischen den Schienen angeordneten schallabsorbierenden
Platten,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1,
Fig. 3 eine Ausführungsform einer Platte im Querschnitt, und
Fig. 4 ein vergrössertes Detail der Oberfläche der Platte nach Fig. 2 oder 3.
Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Gleis 1 sind zwischen den Schienen 2 schallabsorbierende Platten 3 in Längsrichtung des Gleises nebeneinander angeordnet. Die allgemein rechteckförmigen Platten 3 weisen an ihren beiden längs den Schienen 2 verlaufenden Rändern vorspringende Tragrippen 4 auf, die sich unter Zwischenfügung von elastischen Profilen 5, z. B. aus Gummi oder Elastomer, am Schienenfuss 6. am Schienensteg 7 und an der Unterseite des Schienenkopfes 8 der Schienen 2 abstützen. Die Platten 3, deren Oberfläche in Fig. 4 vergrössert dargestellt ist, bestehen aus Teilchen 9 aus porösem Leichtbauwerkstoff, die mit einem geeigneten Bindemittel zusammengefügt sind.
Als Leichtbauwerkstoff dient beispielsweise Kunststoffgranulat, körnige oder kugelförmige und gebrannte Tonerdeteiichen, körnige Schlackenteilchen, oder ähnliche gebrannte natürliche oder künstlich hergestellte Werkstoffe, wobei diese Teilchen mit einem geeigneten Kunststoffbinder oder Zement punktuell verbunden sind, so dass kleine Zwischenräume oder Kanäle 10 verbleiben, die eine Luftschalleitung und ein Abfliessen von eindringendem Regen- oder Schmelzwasser ermöglichen. Um den Platten 3 eine ausreichende mechanische Festigkeit zwecks Begehbarkeit der Platten 3 zu verleihen, sind die Platten 3 mit einer Bewehrung 11, beispielsweise aus Stahl oder anderen Metallen, faserverstärktem Kunststoff, Glasfasermatten oder dergl. versehen.
Der auf die Platten 3 auftreffende Luftschall wird an der Oberfläche der Platten 3 von den Poren der Teilchen 9 absorbiert und kann über die zwischen den Teilchen 9 verbleibenden Zwischenräume oder Kanäle 10 tiefer in die Platte 3 eindringen, um dort allmählich absorbiert zu werden. Um diesen Schallabsorptionseffekt zu erhöhen, kann die Oberfläche der Platten 3 durch Strukturierung vergrössert werden. Beispielsweise kann die Oberseite 12 der Platten 3 mit parallel zu den Schienen 2 verlaufenden und in Abstand zueinander angeordneten Rippen 13 versehen sein, die, wie in Fig. 3 dargestellt, einen trapezförmigen Querschnitt und eine Höhe a über den Schienenkopf 8 aufweisen, die einen zulässigen Wert von z. B. 5 cm nicht überschreitet. Die Strukturierung kann auch unregelmässig sein, in dem z.
B. der Abstand der Rippen 13 zueinander zu-oder abnimmt. Als Strukturierung der Oberseite 12 können beispielsweise auch Kegelstümpfe, Pyramidenstümpfe, Zylinder, Quader usw. vorgesehen sein, die entweder in gleichen oder in verschiedenen Abständen zueinander angeordnet sind.
Um den oben erwähnten Schallabsorptionseffekt in einem breiten Frequenzbereich des Schallpegels noch weiter zu erhöhen, sind in den Platten 3 Hohlraumresonatoren 14 nach Art des Helmholtz-Resonators ausgebildet, deren rohrförmige Schallöffnungen 15 an der Oberseite 12 der Platten 3 vorgesehen sind. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die die Hohlraumresonatoren 14 bildenden Hohlräume kegelstumpfförmig und nach unten offen ausgebildet, wobei die dadurch gebildeten Öffnungen durch eine, z. B. an die Platte 3 angeklebte, Unterplatte 16 abgedeckt sind, um den Hohlraumresonator 14 zu bilden.
Es kann auch vorteilhaft sein, die die Hohlraumresonatoren bildenden Hohlräume nach unten offen zu lassen, damit sie zusammen mit dem zwischen der nur schematisch mit strichpunktierter Linie dargestellten Gleisbettung 17 (z. B. Gleisschwellen und Schotterbett oder Betonplatten-Unterbau) und der Unterseite der betreffenden Platte 3 liegenden Raum einen Resonanzhohlraum bilden. Die die Hohlraumresonatoren 14 bildenden Hohlräume können auch von der Kegelstumpfform abweichend, z. B. kugetförmig, zy) indrisch, pyramidenförmig usw. ausgebildet sein, um ein unterschiedliches Frequenzverhalten bei der Schallabsorption zu erzielen.
Desgleichen können die Volumina der Hohlraumresonatoren 14 und die Dimensionen der rohrförmigen Schallöffnungen variiert werden, um das gewünschte Frequenzverhalten bzw. Frequenzabsorptionsspektrum zu erzielen. Die rohrförmigen Schallöffnungen 15 münden, wie in Fig. 2 dargestellt, senkrecht zur Oberseite 12 der Platte 3. In Variation dieser Anordnung können die rohrförmigen Schallöffnungen 15 auch schräg zur Oberseite 12 der Platten 3 münden, um schräg einfallende Schallwellen besser aufnehmen zu können.
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Die Herstellung der Platten 3 mit den Hohlraumresonatoren 14 kann in einer rechteckförmigen Form erfolgen, in der Positivformen der Hohlraumresonatoren mit angesetzten Rohrstücken für die Schallöffnungen eingesetzt werden, worauf die Form mit den Teilchen 9 und einem Bindemittel gefüllt und nach dem Aushärten des Bindemittels entformt wird. Als Positivformen können auch vorgefertigte Hohlraumresonatoren mit angesetzten Rohrstücken als Schallöffnung in die Form eingesetzt werden, die entweder aus einem geeigneten schallabsorbierenden Material bestehen oder innen mit einer Schicht aus schallabsorbierendem Material versehen sind.
Wie in Fig. 2 dargestellt, können auch an der Schienenaussenseite der Schienen 2 schallabsorbierende Platten mit Hohlraumresonatoren vorgesehen sein. Die bei der rechten Schiene 2 mit strichpunktierter Linie dargestellte Platte 18 ist an einem Ende, ähnlich wie die zwischen Schienen 2 liegende Platte 3 an der Schiene 2 über ein elastisches Profil 5 und am anderen Ende über einen elastischen Streifen 19 abgestützt und mittels eines Befestigungselementes, insbesondere einer Schraube 20, fixiert.
Die bei der linken Schiene 2, ebenfalls mit strichpunktierter Linie dargestellte Platte 21 ist in gleicher Weise wie die Platte 18 abgestützt und fixiert, weist aber aussen einen nach oben abgewinkelten Endbereich auf, um eine Schallschutzwand zu bilden Die beiden Platten 18,21 weisen ebenfalls eine Bewehrung (nicht dargestellt) sowie gegebenenfalls eine Strukturierung in Form von Rippen (nicht dargestellt) auf.
Patentansprüche 1. Schalischutzeinrichtung für Gleise, mit an den Schienen des Gleises gelagerten schallabsorbierenden
Platten, welche über elastische Profile an den Schienen abgestützt sind, wobei die zwischen den
Schienen angeordneten Platten den Raum zwischen den Schienen freitragend überbrückend gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3 ; 18 ; 21) aus Teilchen (9) aus porösem Leichtbau- werkstoff bestehen, die mit einem Bindemittel zusammengefügt sind, und dass die Platten (3 ; 18 ; 21) eine eingebettete Bewehrung (11) aufweisen und unbedeckt angeordnet sind.
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