DE3102692C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilabdeckung für eine Straße nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Teilab­ deckung dient dem Lärmschutz.

In neuerer Zeit werden Straßen häufig in Tunnels verlegt, um die Umgebung der Straße vor Lärm zu schützen. Geschlossene Tunnelbauwerke verursachen jedoch wegen der hohen Beleuch­ tungs- und Lüftungsaufwandes erhebliche Betriebskosten.

Aus diesem Grund kommen immer häufiger Teilabdeckungen der Straßen zur Anwendung. Es handelt sich dabei um Abdeckungen, die Öffnungen zur Erdoberfläche hin aufweisen und damit eine weitgehend natürliche Beleuchtung der Fahrbahn und Entlüftung des abgedeckten Raumes ermöglichen.

Durch die DE 28 45 267 A1 ist eine Teilabdeckung der angege­ benen Art bekannt. Der Druckschrift ist noch nicht zu entneh­ men, wie die geometrische Anordnung der plattenförmigen Ele­ mente erfolgen muß, damit außer einer guten Lärmschutzwirkung eine gleichmäßige Verteilung des Tageslichtes auf der Fahrbahn erreicht wird. Hinsichtlich der Anordnung der Elemente wird in der Offenlegungsschrift für alle Ausführungsbeispiele näm­ lich nur verlangt, daß zwischen den Elementen Zwischenräume vorgesehen sind und die Elemente sich so übergreifen, daß kein Schallstrahl vom Fahrbahnbereich ungebrochen durch die Teilab­ deckung nach außen gelangen kann. Nach den Erläuterungen in der Offenlegungsschrift wird außer einem Lärmschutz bereits ein kontinuierlicher Luftaustausch und das Einfallen von Ta­ geslicht in den Verkehrsraum erreicht. Bei der bekannten Teil­ abdeckung sind die tatsächlichen, teilweise entgegengerichte­ ten Erfordernisse jedoch noch nicht genügend berücksichtigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Teilab­ deckung der erwähnten Art zu finden, die bei dem angestrebten Lärmschutz eine möglichst weitgehend natürliche Be- und Ent­ lüftung, eine wenigstens weitgehend gleichmäßige Verteilung des Tageslichts auf der Fahrbahn und außerdem den Schutz der Fahrstreifen vor Niederschlägen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel­ ebenen der Elemente um einen konstanten Winkel von 15 bis 25 Grad geneigt sind und für jedes Element die Elementhöhe, in der Neigung gemessen, mindestens das Dreifache des Elementab­ standes, senkrecht zur Elementebene gemessen, beträgt.

Die Neigung der außerhalb der Fahrstreifen angeordneten Ele­ mente um 15 bis 25 Grad zur Fahrbahnmitte hin bewirkt zum einen, daß kein direktes Tageslicht auf irgendeinen der Fahr­ streifen fällt und somit keine störenden Lichtreflexe oder Hell-Dunkel-Kontraste auftreten können, und zum anderen, daß infolge der Reflexion des einfallenden Tageslichts an der Stützwand und an den Elementen selbst eine nahezu gleichmäßige Verteilung des Tageslichtes auf den Fahrstreifen mit einem ma­ ximalen Ungleichsmäßigkeitsgrad von 2 erzielt wird.

Durch die Begrenzung des Verhältnisses Elementhöhe zu Element­ abstand wird erreicht, daß die Elemente als Schalldämpfer wir­ ken, d. h. der Schall verliert beim Druchtritt von Elementun­ terkante bis Elementoberkante wesentlich an Intensität. Die daraus resultierende Pegelminderung addiert sich zu den Min­ derungen infolge Schallabsorption und Abschirmung, auf denen die Lärmschutzwirkung der bekannten Teilabdeckung beruht.

Durch die Verknüpfung der geometrischen Größen, Elementneigung und des Verhältnisses Elementhöhe zu Elementabstand, wird also eine optimale Wirkung der Teilabdeckung bezüglich Verteilung des Tageslichts auf die Fahrbahn und Schutz der Umgebung vor Lärm erzielt.

Weitere Ausführungsarten der erfindungsgemäßen Teilabdeckung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Werden bei der Konstruktion der Teilabdeckung das Verhältnis Elementhöhe und Elementabstand gleich drei gewählt und die in den Ansprüchen 2 und 3 genannten Bedingungen eingehalten, so ist gewährleistet, daß für die Beleuchtung der Fahrbahn an 75% der Zeiten mit Tageslicht im Jahresdurchschnitt das na­ türliches Licht ausreicht. In den Rest- und Nachtzeiten genügt die Zuschaltung einer üblichen Nachtbeleuchtung.

Es ist vorteilhaft, den Quotient aus Elementhöhe und -abstand nicht größer als sechs zu wählen (Anspruch 4), da sonst die Leuchtdichte auf der Fahrbahn bei Tageslicht ohne künstliche Beleuchtung zu gering werden würde.

Der Elementabstand sollte entsprechend Anspruch 5 höchstens 0,6 m betragen. Damit ist gewährleistet, daß weitgehend alle im Verkehrsgeräusch vorkommenden Frequenzen gut gedämpft wer­ den.

Die Verkleidung der Innenflächen der Stützwände mit schall­ schluckendem Material (Anspruch 6) führt zu zusätzlichen Min­ derungen des Schallpegels sowohl unter der Teilabdeckung als auch in der Umgebung.

Werden die Innenflächen der Stützwände gemäß Anspruch 7 nach außen geneigt, so bewirkt durch die Öffnungen zwischen den Elementen einfallender Regen einen bestimmten Wandreinigungs­ effekt. Da die Leuchtdichte auf der Fahrbahn mit vom Refle­ xionsgrad der Wände abhängt und die Wände infolge der Fahr­ zeugabgase verschmutzen, ist dieser Reinigungseffekt sehr er­ wünscht.

Um eine größere Helligkeit unter der Abdeckung zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Wandinnenflächen wenigstens teilweise hell auszubilden (Anspruch 8), z. B. durch weiße Wandanstriche oder Kachelung mit hellen Fliesen.

Sollte bei bestimmten Anwendungsfällen die natürlichen Querlüf­ tung, die durch die Öffnungen in den Randbereichen erreicht wird und normalerweise als Lüftungssystem ausreicht, nicht ge­ nügend Luftaustausch gewährleisten, so kann die Lüftung, wie im Anspruch 9 angegeben, durch vertikal im Deckel angeordnete Ventilatoren unterstützt werden, indem mit Hilfe dieser Venti­ latoren entweder frische Luft in den Raum unter der Teilab­ deckung hineingedrückt oder die verschmutzte Luft abgezogen wird.

Um die Konstruktion der Teilabdeckung im Mittelbereich, also über den Fahrstreifen, nicht durch vertikale Luftschächte für die Ventilatoren zu unterbrechen, ist es vorteilhaft, die Ven­ tilatoren gemäß Anspruch 10 im Randbereich, also zwischen den schallschluckenden Elementen einzubauen.

Bei entsprechender, auf die Abgasmengen abgestimmter Dimen­ sionierung dieser Ventilatoren, ist es zweckmäßig, die Venti­ latoren in Abständen von 40 bis 60 m anzuordnen (Anspruch 11). So gewählte Abstände stellen sicher, daß auch in der Mitte zwischen zwei Ventilatoren genügend Lüftungswirkung vorhanden ist.

Die im Anspruch 12 aufgeführte schallreflektierende Oberfläche der Elemente ist verhältnismäßig dauerhaft. Die außerdem vor­ handenen zylindrischen oder prismatischen Vertiefungen, die als Resonanzschalldämpfer wirken, sind auf die im Verkehrsge­ räusch vorhandenen Frequenzen abgestimmt.

Als Material für die Elemente der Teilabdeckung nach An­ spruch 13 können Bleche vorgesehen sein. Sie können aus Stahl oder Aluminium bestehen.

Wird bei Elementen aus haufwerksporigem Beton (Anspruch 14) nur ein Teil der Oberfläche schalldicht ausgebildet, so kann der Schall in die Poren des Betons eindringen, was zu Pegel­ minderungen führt.

Eine schallschluckende Wirkung der Elementoberfläche kann auch durch eine schalladsorbierende Gestaltung der Außen­ fläche entsprechend Anspruch 15 erreicht werden.

Eine schalladsrobierende Oberfläche kann nach Anspruch 16 aus Mineral- oder Steinwolle bestehen. Haufwerksporiger Beton oder zementgebundene Holzwolleleichtbauplatten sind ebenfalls ge­ eignete Materialien für eine solche Oberfläche (Anspruch 17).

Um eine möglichst gleichmäßige Schalldämpfung über den ganzen Frequenzbereich hinweg zu erreichen, sollten gemäß Anspruch 18 mindestens zwei Hohlräume vorgesehen sein, die durch Öffnungen mit der Außenluft verbunden sind.

Die Elemente können auch aus über Rahmen gespannten, textilen Belägen bzw. Geweben wie z. B. Teppichen bestehen (Anspruch 19). Vorteilhaft ist es, die Rahmen, wie in Anspruch 20 bean­ sprucht, nachstellbar auszubilden, z. B. durch Gewindespin­ deln, mit denen zwei gegenüberliegende Schenkel des Rahmens verlängert bzw. verkürzt werden können. Mit Hilfe dieser Stell­ einrichtung können zum einen die Spannungen im textilen Belag verändert und zum anderen nachträglich eingetretene Längenän­ derungen ausgeglichen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen halben Querschnitt einer Straße mit der Teilab­ deckung,

Fig. 2 ein Schrägbild eines angeschnittenen, schallschluc­ kenden Elementes mit schallreflektierender Ober­ fläche,

Fig. 3 ein Schrägbild eines angeschnittenen, schallschlucken­ den Elementes mit schalladsorbierender Oberfläche und

Fig. 4 einen Querschnitt eines weiteren schallschluckenden Elementes.

Die in Fig. 1 dargestellte Teilabdeckung - gezeigt ist nur der halbe Querschnitt - besteht aus der Stützwand 1 und dem Deckel, der aus Querträgern 2, der Platte 3, die jeweils zwei Querträger miteinander verbindet und nur im Bereich des Fahr­ streifens 4 vorhanden ist, sowie aus plattenförmigen, schall­ schluckenden Elementen 5, die im Bereich des Gehweges 6 zwi­ schen den Querträger angeordnet sind, aufgebaut ist. Die schallschluckenden Elemente 5 sind gegenüber der Vertikalen 7 um einen Winkel α, der zwischen 15 un 25 Grad liegt, geneigt. Das Verhältnis Elementhöhe h zu Elementabstand a ist in die­ sem Beispiel etwa vier und entspricht damit der Erfindung.

Die Innenfläche 8 der Stützwand 1 ist wegen des Reinigungsef­ fektes durch Regen nach außen geneigt und mit einer schall­ schluckenden Schicht 9 belegt, die dafür sorgt, daß sowohl der Innenschallpegel als auch der Außenspiegel gemindert wird.

In der Platte 3 des Deckels ist ein vertikaler Luftschacht 10 eingebaut, in dem ein Ventilator 11 zur Frischluftzuführung angeordnet ist. Der Luftschacht ist wegen des Schutzes vor Niederschlägen mit einem Fertigteil 12 abgedeckt. Der Deckel ist im Bereich der Platte begrünt, damit sich die Gesamtkon­ struktion in die Umgebung einfügt.

Das in Fig. 2 dargestellte schallschluckende Element 13 be­ steht aus einem Blechkasten, der mit verschieden großen zylin­ drischen Vertiefungen 14 und 15 versehen ist. Die Vertiefungen wirken als Resonanzschalldämpfer und damit schallschluckend. Sie müssen daher bezüglich ihrer Abmessungen auf die vorkom­ menden Frequenzen abgestimmt sein.

Fig. 3 zeigt ein schallschluckendes Element 16 aus haufwerks­ porigem Beton. Die Offenporigkeit dieses Betons wirkt schall­ adsorbierend. Das Element enthält zwei Hohlräume 17 und 18, die durch die Schlitze 19 und 20 mit der Außenluft in Verbindung stehen.

Die großvolumigen Hohlräume dämpfen den Schall im Bereich der tiefen Frequenzen. Die adsorbierende Oberfläche des haufwerks­ porigen Betons schluckt die höheren Frequenzen. Damit wird mit diesem Element eine Pegelminderung über alle im Verkehrs­ geräusch vorkommenden Freuquenzen erreicht.

Über den Stahlrahmen des in Fig. 4 dargestellten Elementes 26, bestehend aus einem oberen und einem unteren Riegel 21 und 22 und einem Stiel 23, der die Riegel auf Abstand hält, ist ein umlaufender Teppich 24 gespannt. Mit Hilfe der Spindelschraube 25 kann der Abstand der beiden Riegel und damit die Spannung im Teppich verändert werden.

Claims (20)

1. Teilabdeckung für eine Straße mit einem auf seitlichen, mas­ siven oder gegliederten Stützwänden und/oder auf Erdkörpern mit aufgesetzten Fundamenten gelagerten Deckel, der aus sich quer zur Straßenlängsachse spannenden zu jeweils zwei durch eine über den Fahrstreifen vorgesehene Deckplatte miteinander verbundenen Querträgern und aus hochkant gegen die Vertikale zur Fahrbahnmitte geneigten plattenförmigen, schallschlucken­ den Elementen besteht, die in den Randbereichen des Deckels über den Gehwegen oder den Standstreifen oder über dem Mittel­ streifen parallel zur Straßenlängsachse zwischen oder auf den Querträgern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelebenen der Elemente (5, 13, 16, 26) um einen konstanten Winkel von 15 bis 25 Grad geneigt sind und für jedes Element die Elementhöhe (h), in der Neigung gemessen, mindestens das Dreifache des Elementabstandes (a), senkrecht zur Elementebene gemessen, beträgt.

2. Teilabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe f aller Abstände (a) zwischen den Elementen (5, 13, 16, 26) eines Randbereiches der folgenden Bedingung genügt: f 0,017 × (n × b) ²,wobei n die Anzahl der Fahrstreifen einer Fahrbahn und b die mittlere Fahrstreifenbreite ist.

3. Teilabdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträgerabstand mindestens zwei Meter beträgt.

4. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Quotient aus Elementhöhe (h) und Ab­ stand (a) zum benachbarten Element (5 bzw. 13 bzw. 16 bzw. 26) nicht größer ist als sechs.

5. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) nicht größer als 0,6 Meter ist.

6. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Innenflächen (8) der Stützwände (1) zumindest teilweise schallschluckend ausgebildet sind.

7. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Innenflächen (8) der Stützwände (1) nach außen geneigt sind.

8. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Innenflächen (8) der Stützwände (1) zumindest zum Teil hell gestaltet sind.

9. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Deckel näherungsweise vertikal angeord­ nete Ventilatoren (11) eingebaut sind.

10. Teilabdeckung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren (11) im Randbereich angeordnet sind.

11. Teilabdeckung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatoren (11) in Straßenlängsrichtung in Abstän­ den von 40 bis 60 Metern angeordnet sind.

12. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Elemente (5, 13, 16, 26) eine schallre­ flektierende Oberfläche mit wenigstens ungefähr zylindrischen oder primatischen Vertiefungen aufweisen.

13. Teilabdeckung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (13) aus Blech bestehen.

14. Teilabdeckung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5) aus haufwerksporigen Beton bestehen, dessen Oberfläche größtenteils mit einer dichten Schicht versehen ist.

15. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberfläche der Elemente (5, 13, 16, 26) zumindest teilweise schallabsorbierend ist.

16. Teilabdeckung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5) aus Mineral-oder Steinwolle, die durch Lochbleche geschützt und gehalten ist, bestehen.

17. Teilabdeckung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5, 16) aus haufwerksporigem Beton bestehen.

18. Teilabdeckung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (5) jeweils mindestens zwei Hohlräume, die durch Öffnungen mit der Außenluft verbunden sind, besitzen.

19. Teilabdeckung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (26) jeweils aus einem Rahmen bestehen, über den ein textiler Belag, vorzugsweise ein textiles Gewebe, ge­ spannt ist.

20. Teilabdeckung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen nachstellbar ausgebildet ist, damit der textile Belag nachgespannt werden kann.