CN104894988B - 带有竖直支柱和多个隔离元件的声屏障 - Google Patents

Abstract

一种声屏障(1)包括竖直支柱(2)和多个隔离元件(9)。隔音元件(9)包括一个由板材(12、13)形成的壳体(10)和一个设置在该壳体中的隔离材料主体(11)，该隔离材料主体借助上隔离材料支架(16)和下隔离材料支架(17)固定在壳体(10)中。壳体(10)具有端部，其容纳在竖直支柱(2)的彼此相对的分支(8、33、34)之间。在壳体(10)的端部上，在板材(12、13)的外侧上固定有沿竖直方向延伸并且由弹性塑料制成的耦联元件(26)。各耦联元件(26)均包括一个沿纵向方向延伸的板条(30)和一个设置在板条(30)的侧边缘(30’)之间的空心型材(28)。耦联元件(26)的板条(30)在空心型材(28)的两侧固定在板材(12、13)上。该声屏障能更经济地制造并且利用该声屏障可实现更好的吸音。

Description

带有竖直支柱和多个隔离元件的声屏障

技术领域

本发明涉及一种带有竖直支柱和多个隔离元件的声屏障。

背景技术

已知结构形式的声屏障通常由多个竖直支柱构成，这些竖直支柱按有规律的间距、例如沿着街道、工业设备或者沿着轨道竖起并且嵌入板状的隔离元件之间。这样的隔离元件包括板材壳体、特别是由铝制成的壳体，在该板材壳体的内部空间中保持有隔离衬件。

在轨道路段上，声屏障离轨道以小的间距构建。特别是在高速轨道路段上，在隔离元件上出现脉冲式空气压力载荷，这些空气压力载荷通过从旁边驶过的列车的压力波产生。为了将可更换的隔离元件按适当的方式保持在竖直支柱之间，在DE 20 2010 010 416U1中已建议设置设在载体型材上的缓冲板条。载体型材固定在竖直支柱上并且缓冲元件的端部容纳在缓冲板条之间。

DE 10 2007 034 134 A1描述了一种用于高速轨道路段的带有多个隔离元件的声屏障。隔离元件包括板材壳体，该板材壳体带有设置在其中的隔离衬件。板材壳体由两个弯边的板材构成，这两个弯边的板材在预应力作用下形锁合地相互夹紧。在板材壳体的上端部和下端部分别存在一个保持元件，这些保持元件用于固定隔离衬件。

发明内容

本发明的任务在于，创造一种开头所述类型的声屏障，该声屏障能更经济地制造并且利用该声屏障可实现更好的吸音。

通过本发明创造一种声屏障，该声屏障包括多个保持在竖直支柱之间的隔离元件。一个这样的隔音元件包括一个由板材形成的壳体和一个设置在该壳体中的隔离材料主体，该隔离材料主体借助上隔离材料支架和下隔离材料支架固定在壳体中。壳体具有端部，所述端部容纳在竖直支柱的彼此相对的分支之间。在所述壳体的端部上，在板材的外侧上固定有耦联元件，这些耦联元件沿竖直方向延伸并且由弹性塑料制成。所述耦联元件包括一个沿其纵向方向延伸的板条和一个设置在板条的侧边缘之间的空心型材。借助所述耦联元件的空心型材，隔离元件在预应力作用下保持在竖直支柱的相对的分支之间。

按照本发明的一种优选的设计方案，所述板条在空心型材的每一侧以一列固定点固定在板材上。由此，板条在两侧固定地贴靠在板材上，从而抵抗耦联元件的单侧移动。此外有利的是，在所述空心型材的一侧上的固定点的列相对于在所述空心型材的另一侧上的固定点的列错位地设置。该错位增大固定点之间的距离并且因此致使对板材的损坏减少。耦联元件在板材上的该优选固定通过铆钉实现。

在另一设计方案中有利的是，所述空心型材的横截面设计成圆形弧。空心型材的该形状在纵向移动时得到改善的弹性特征曲线。纵向移动由于温度作用而持续发生。在沿纵向方向移动的隔离元件壳体相对于未移动的隔离元件壳体之间的弹性特征曲线的偏差比在椭圆形空心型材的情况下更小。耦联元件优选完全由弹性体塑料制成。优选地，这是三元乙丙橡胶(EPDM)。在一种备选的实施方式中，耦联元件由氯丁橡胶(CR)制成。特别适宜的是，耦联元件通过共挤制成，其中，空心型材具有较小的肖氏硬度，而板条具有较大的肖氏硬度。由于隔离元件的反复的纵向移动，板条因此获得防止翘曲的更大稳定性。这特别是在耦联元件的上边缘区域和下边缘区域中是有利的，在该上边缘区域和下边缘区域中不存在铆接连接。因此，铆钉相互间沿竖直方向的距离也可以选择成较大的。此外，具有较大肖氏硬度的板条更好地适合于抵抗铆接连接穿透塑料。因此，在耦联元件型材中同时满足沿壳体纵向方向的必需的刚度和垂直于壳体纵向方向的对于缓冲必需的弹簧刚度。通过节省另外的构件，附加地降低成本。

在耦联元件的一种可选的实施方式中，所述耦联元件在板条的区域内通过金属衬件加强。这得到与在板条区域中较高的肖氏硬度相同的优点。也是在这种情况下，板条的稳定性可以与弹簧缓冲无关地垂直于隔离元件来调节。

按照本发明的另一种优选的设计方案规定，在所述壳体的上部区域中在板材的内侧上在隔离材料支架下面在两侧分别设置有一个弯折的板材，该弯折的板材借助上部的铆钉固定，以及在所述壳体的下部区域中在所述板材的内侧上在隔离材料支架上面在两侧分别设置有一个弯折的板材，该弯折的板材借助下部的铆钉固定。弯折的板材这样构造，即，它对相应的隔离材料支架具有弹性作用，这优选通过角度>95°、特别是>100°的几何形状来实现。通过该措施将隔离材料支架在壳体中紧固就位，即使例如由于隔离材料主体的老化应收缩或者应部分地松脱时。弹性作用也对固定铆钉的横向于其轴线、亦即沿不利作用的剪切方向的可能载荷进行荷载承受。板材具有弹性作用的构造的另一优点在于，必要时可以补偿安装公差。在一种备选的用于安装弯折的弹性板材的实施方式中，可以直接在上隔离材料支架下面或直接在下隔离材料支架上面设置延长的铆接或螺纹连接，该铆接或螺纹连接将隔离材料支架沿竖直方向紧固就位。

此外有利的是，在上部的铆钉上面和在下部的铆钉下面在耦联元件和板材之间设置有粘合材料层。由此将耦联元件的端部固定与板材相连接，而与最上部或最下部的铆钉离壳体上边缘或下边缘的距离无关。由此降低在装配时损坏的危险并且提高强度，这对于在这些区域内的荷载承受是有利的。作为粘结剂，特别是考虑单组分粘结剂。

此外有利的是，在最下面的隔离元件下面，在基础上设置有支脚，该支脚包括侧边缘，所述壳体支撑在这些侧边缘上。按这种方式可以补偿地基的尺寸公差和不平度。支脚适宜地由EPDM制成。在一种备选的构造方案中，支脚的材料是CR塑料。

优选地，所述隔离材料支架这样设计，使得隔离材料主体离用作前壁的板材具有比离用作后壁的板材更小的距离。由此增大在隔离材料主体和壳体后壁之间形成的混响室并且因此改善吸收性能。在另一设计方案中规定，隔离材料支架是由铝合金制成的壁厚大约为1.5mm的挤压型材。通过相对于迄今已知的实施方式变小的壁厚，降低了材料成本并且减小了重量。这些优点也通过如下方式实现，即，板材具有约1.2mm的厚度。此外规定，为隔离材料支架使用铝合金EN-AW-6063-6063T5并且为板材使用材料EN-AW-3004H24/H34。

附图说明

下面借助附图更详细阐述本发明的实施例。

在附图中：

图1示出按照本发明的声屏障的侧视图的一个局部，该声屏障带有保持在竖直支柱之间的隔离元件，

图2示出按照图1的声屏障的竖直横剖视图，

图3示出隔离元件的竖直剖视图的放大图。

图4示出隔离元件连同固定在其端部上的耦联元件的侧视图，

图5示出图4中的细节V的放大图，

图6示出耦联元件的横截面的放大图，

图7示出声屏障在保持隔离元件端部的竖直支柱区域内的按照图1中的线VII-VII的水平剖视图的一个局部，

图8示出图7中的细节VIII的放大图，

图9示出隔离元件下部分的竖直剖视图的一个局部，

图10示出支脚的剖视图。

具体实施方式

图1以侧视图示出一个声屏障1，该声屏障包括多个竖直支柱2和在这些竖直支柱之间形成的壁区段3。这些壁区段3由多个彼此上下堆叠的隔离元件构成，该隔离元件下面参考图3被更详细地描述。按照图1的竖直支柱2在所示的实施例中在其下端部各具有一个螺钉法兰4，所述竖直支柱以该螺钉法兰站立在底座或地基5上并且借助螺母6固定在保持于底座5中的铁棒7上。备选地也可以实施竖直支柱2在地基中的其他固定方式，例如一种常用的实施方式是在地基主体中的夹紧。为了装配声屏障1，首先将竖直支柱2竖立和并且在底座或者地基5上，并且接着通过在竖直支柱2之间装入隔离元件来形成壁区段3。

在图2中示出声屏障1的竖直剖视图。从螺钉法兰4竖直向上伸出的竖直支柱2具有侧分支8，形成壁区段3的隔离元件的端部保持在这些侧分支之间。竖直支柱2以其螺钉法兰4站立在底座或者说地基5上并且借助螺母6固定在铁棒7上。备选地，该竖直支柱也可以夹紧在混凝土地基中。

在图3中示出一个隔离元件9的竖直剖视图，该隔离元件包括一个壳体10和一个位于其中的隔离材料主体11。壳体10包括两个弯边的板材12和13，这两个板材在壳体10的盖区域和底部区域内形状锁合地搭接。壳体10的底部区域设计成沿隔离元件9的纵向方向延伸的凹槽，而盖区域成形为凸起15。该造型能实现分别设置在其上面或其下面的隔离元件9’和隔离元件9彼此形状锁合地嵌接。面向例如轨道的声源的板材12在竖直区段内构造成孔板，从而压力波或者声波可以进入壳体10中并且被隔离材料主体11吸收。在背离声源一侧的板材13在竖直区段内未被打孔。两个板材12、13优选由铝制成、板厚≥1.2mm。当然，根据要求和使用条件，其他板厚也是可能的，例如在1.0mm至2.0mm的范围内。名称为EN-AW-3004H/24H/34的合金被看作是特别适合的铝材料的例子。

在盖区域内，在壳体10中设置有一个上隔离材料支架16，该上隔离材料支架在其横截面方面如此设计，即一个梯形的区段18与壳体10的凸起15的形状相应。在侧面型材19、19’之间形成有一个用于隔离材料主体11的上区段的容纳室20。梯形区段18具有一个隔壁21。在底部区域内，在壳体10中设有一个下隔离材料支架17，该下隔离材料支架如此设计，即在侧面型材22、22’之间给出与壳体10的凹槽14匹配的形状。在侧面型材22、22’之间设置有一个中间壁23，该中间壁界定一个用于隔离材料主体11的下区段的在该中间壁上面形成的容纳室24。

如由图3进一步可见，侧面型材19和22具有比侧面型材19’和22’小的宽度。通过隔离材料支架16、17的横截面的该非对称的构造，隔离元件9的构件深度增大，并且各侧面型材的不同宽度导致在板材13和隔离材料主体11之间形成的空腔25增大，由此隔离元件9的吸收性能改善。隔离材料支架16、17在侧面型材19’、22’上分别具有一个附加的接板37、38。这些接板37、38离隔离材料主体11以相等的距离设置并且竖直地且平行于隔离材料主体11延伸。接板37、28形成附加的空腔37’、38’。作为用于构成为挤压型材的隔离材料支架16、17的材料，特别是名称EN-AW-6063 6063 T5为的铝合金是适合的。隔离材料支架16、17的挤压型材的材料厚度为1mm至2mm、优选1.5mm。

在板材12和13上，在其外侧上固定有设计成型材板条的耦联元件26，其中，耦联元件26竖直延伸。下面参照图6和8更详细地阐述这些耦联元件26。如图3所示，耦联元件26在隔离元件9的整个高度上延伸并且优选借助铆钉27固定在板材12和13上。在板材12和13的内侧上，在上隔离材料支架16下方设置有弯边的板材39、39’，这些弯边的型材分别借助最上面的铆钉27固定并且贴靠在隔离材料支架16的下侧上。此外，在板材12、13的内侧上，在下隔离材料支架17上面设置有弯折的板材40、40’，这些弯折的板材借助最下面的铆钉27固定并且贴靠在隔离材料支架17的上侧上。在最上面的铆钉27上方并且在最下面的铆钉27下方，在耦联元件26和形成后壁的板材13之间设有粘接连接。相同的粘接连接设置在隔离元件9的面向声源的侧面上。

图4以缩小的视图示出隔离元件9的侧视图。该视图清楚地显示，耦联元件26分别直接设置在隔离元件9的纵向延伸的端部上。如由图6中的横剖视图得出，耦联元件26包括一个沿纵向方向延伸的板条30，该板条在侧边缘30’之间的中心M具有一个扁平的空隙32。在该空隙32中容纳有一个空心型材28，该空心型材基本上设计成具有一空腔29的圆弧。在空腔29下面居中地设置有一个缓冲体31。耦联元件26的两个部件由弹性的塑料材料制成，其中，空心型材28具有较小的肖氏硬度，而板条30具有较大的肖氏硬度。在一种备选的在附图中未示出的实施方式中，板条30可以通过金属衬件加强。对于两个部件，EPDM看作是特别优选的材料。这样的EPDM型材优选可以构造成具有两个不同肖氏硬度的共挤出的型材。备选地，耦联元件26也可以由CR橡胶制成。在未承载的状态下，耦联元件26具有高度H。

按照图4设置在隔离元件9上的耦联元件26在空心型材28的两侧固定在板材12上，也就是说在空心型材28的两侧经由在板条30中的各一列固定点。如已经对于图3描述的，固定借助铆钉27进行，其中有利的是，各铆钉列相互错位地设置。固定点或者说铆钉27的该错位特别是由图5中的放大图得出，其中，用于与图4相同的部件的附图标记一致。此外由图5得出，在最上面的铆钉27上方和在最下面的铆钉27下方，耦联元件26与板材12相粘接，其中，该粘接连接用45标出。耦联元件26在隔离元件9另一侧在板材13上的固定是类似的。

图7示出声屏障1在保持隔离元件9端部的竖直支柱2的区域内的水平区段的局部截面。竖直支柱2由载体型材构成，该载体型材包括彼此对置的分支33、34和一个将这些分支相连接的接板35。安装在隔离元件9上的耦联元件26贴靠在分支33、34的彼此面对的侧面上，更确切地说带有预应力地，该预应力由于通过相应空心型材28的变形引起的复位力给出。由此给出耦联元件26与竖直支柱2的分支的持续接触。竖直支柱2的和/或隔离元件9的尺寸公差也通过空心型材28的高度补偿直至一定大小。耦联元件26借助铆钉27固定在隔离元件9的板材12、13上，如这对于图4和5所描述的。如由图7得出，在隔离元件9的端侧上设置有端部止动器36，这些端部止动器具有面向接板35的止挡面36’。端部止动器36限制隔离元件9沿其纵向方向的位移行程。

图8示出图7中的细节VIII的放大图。隔离元件9的端部嵌入竖直支柱的在图7中示出的分支33、34之间，其中，在隔离元件或者说板材12、13和分支33、34之间的距离A小于高度H，从而耦联元件26的空心型材28朝向板条30或缓冲体31变形。由此，缓冲元件9的端部带有在耦联元件26中产生的预应力地始终可靠地贴靠在分支(图8中的分支33)上。由图8进一步可见，耦联元件26借助穿过板条30伸出的铆钉27固定在板材13上。弹性体材料的几何和刚度如此设计，使得缓冲体31如图止动器那样起作用，从而在铆钉27和竖直支柱2的分支33、34之间不会发生直接的材料接触。

图9示出壁区段的最下面的隔离元件9的下部区域的竖直剖视图，也就是说涉及支撑在地基5上的隔离元件。在隔离元件9或其壳体10下面，在地基5上存在支脚41，形成壳体10的板材12、13支撑在该支脚的侧边缘42上。支脚41在侧边缘42之间具有一个通过三个空心夹形成的中间部件43，该中间部件的形状与凹槽14的形状相应，但设有预定的间隙44。由此实现，隔离元件9的竖直载荷的荷载承受经由侧边缘42进行，壳体10站立在这些侧边缘上。提高的中间部件43防止支脚41由于作用到隔离元件9上的持续的动态作用而从限定的位置移出。支脚41的另一功能是在最下面的隔离元件9下方的可能的声隙(Schalllücke)的闭合。仅仅对于壳体10安放在凹槽14区域内的情况，排除间隙44并且板材13贴靠在中间部件43上。此外，对于相同的部件，附图标记与图3的附图标记一致，其中出于简化的原因，没有示出铆钉27和板材40。

图10作为细节以放大图示出支脚41的横截面图。支脚41包括中间部件43和用于竖直载荷的荷载承受的侧边缘42。支脚41优选制成一体的，并且特别是由挤出的EPDM制成或者在备选的实施方式中由挤出的CR塑料制成。

Claims (15)

1.一种声屏障，带有竖直支柱(2)和多个隔离元件(9)，其中，一个这样的隔离元件(9)包括一个由板材(12、13)形成的壳体(10)和一个设置在该壳体中的隔离材料主体(11)，该隔离材料主体(11)借助上隔离材料支架(16)和下隔离材料支架(17)固定在壳体(10)中，其中，壳体(10)具有端部，这些端部容纳在竖直支柱(2)的彼此相对的分支(8、33、34)之间，其中，

在所述壳体(10)的端部处，在板材(12、13)的外侧上固定有耦联元件(26)，这些耦联元件沿竖直方向延伸并且由弹性塑料制成，

其特征在于：

每个所述耦联元件(26)都包括一个沿纵向方向延伸的板条(30)和一个设置在板条(30)的侧边缘(30’)之间的空心型材(28)，以及

所述耦联元件(26)的板条(30)在空心型材(28)的两侧固定在板材(12、13)上。

2.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，所述板条(30)在空心型材(28)的每一侧以一列固定点固定在板材(12、13)上。

3.根据权利要求2所述的声屏障，其特征在于，在所述空心型材(28)的一侧上的固定点的列相对于在所述空心型材(28)的另一侧上的固定点的列错位地设置。

4.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，所述耦联元件(26)借助铆钉(27)固定在板材(12、13)上。

5.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，所述空心型材(28)的横截面至少部分地设计成圆形弧。

6.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，所述耦联元件(26)由EPDM制成。

7.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，所述耦联元件(26)由CR制成。

8.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，所述耦联元件(26)一体地通过共挤制成，其中，所述空心型材(28)具有比所述板条(30)的肖氏硬度小的肖氏硬度。

9.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，所述耦联元件(26)在板条(30、30’)的区域内通过金属衬件加强。

10.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，在所述板材(12、13)的内侧上在上隔离材料支架(16)下面均设置有弯折的板材(39、39’)，该弯折的板材借助上部的铆钉(27)固定。

11.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，在所述板材(12、13)的内侧上在下隔离材料支架(17)上面均设置有弯折的板材(40、40’)，该弯折的板材借助下部的铆钉(27)固定。

12.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，在上部的铆钉(27)上面和在下部的铆钉(27)下面，在耦联元件(26)和板材(12、13)之间设置有粘合材料层(45)。

13.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，在最下面的隔离元件(9)下面，在基础(5)上设置有支脚(41)，该支脚包括侧边缘，所述壳体(10)支撑在所述侧边缘上。

14.根据权利要求13所述的声屏障，其特征在于，所述支脚由EPDM制成并且在所述侧边缘(42)之间具有增高的中间部分(43)。

15.根据权利要求1所述的声屏障，其特征在于，所述上隔离材料支架(16)和所述下隔离材料支架(17)这样设计，使得隔离材料主体(11)离用作前壁的板材(12)具有比离用作后壁的板材(13)小的距离。