DE9005163U1 - Noise barrier - Google Patents
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Description
Beschreibung:Description:
Die Neuerung betrifft eine Lärmschutzwand aus Beton, die aus Elementen zusammengefügt ist, die lärmquellenseitig eine starke räumliche Gliederung aufweisen.The innovation concerns a concrete noise barrier that is assembled from elements that have a strong spatial structure on the noise source side.
Lärmschutz mit Hilfe von Lärmschutzwänden der eingangs genannten Art ist teuer und raumbeanspruchend.Noise protection using noise barriers of the type mentioned above is expensive and space-consuming.
3s gibt z.B. Betonelemente, dir- in Reihe nebeneinander und übereinander angeordnet werden und durch Bildung von Vorsprü/k<fC.·.- ~r~tl Vertiefungen oder Nischen -also durch star1'^ räumliche Glie-^eruug- dafür sorgen, daß der Lärm irregulär reflektiert ird and sich in der Struktur der räumlichen Gliederung gewissermaßen "totläuft".There are, for example, concrete elements which are arranged in rows next to one another and one above the other and which, by forming projections , depressions or niches - i.e. by creating rigid spatial structures - ensure that the noise is reflected irregularly and, to a certain extent, "runs out" in the structure of the spatial structure.
Die Betonelemente sind aber teuer, schwergewichtig und haben auch relativ große Abmessungen.However, the concrete elements are expensive, heavy and have relatively large dimensions.
Es ist auch bekannt, Lärmschutz durch aufgeschüttete Wälle mit Bepflanzung zu erzielen. Sträucher Büsche usw. haben eine enorm <?roße lärmschützende Wirkung.It is also known that noise protection can be achieved by building embankments with plants. Shrubs, bushes, etc. have an enormous noise protection effect.
Dieses bekannte Vorgehen ist ebenfalls teuer. Der größte Nachteil ist aber der enorme Platzbedarf. In Siedlungsgebieten, insbesondere in Städten, im Bereich gewerblich oder industriell genutzter Flächen, ist der Platz für solche Lärmschutzwälle infolge intensiver Flächenutzung entweder gar nicht vorhanden, oder er ist wegen der hohen Grundstückspreise unbezahlbar.This well-known procedure is also expensive. The biggest disadvantage, however, is the enormous amount of space required. In residential areas, especially in cities, in commercial or industrial areas, the space for such noise barriers is either not available due to intensive land use, or it is unaffordable due to the high price of land.
In besonderem Maße gilt das z.B. in städtischen Gebieten, in denen zwecks Verkehrsentlastung, Städteringstraßen, Tangenten usw. angelegt wurdon, um Stadtzentren vom Durchgangsverkehr zu entlasten.This is particularly true, for example, in urban areas where ring roads, tangents, etc. have been built to relieve traffic congestion in order to relieve city centers of through traffic.
Steigendes ümweltbewußtsein führte dazu, daß in derartigen Gebieten nachträglich niedrigere Grenzen für zulässige Lärmemissionen gesetzt wurden, die z.B. bereits bei geringem Verkehrsaufkommen erreicht und überschritten werden, Be ^.g^nüber hat das Verkehrsaufkommen eine sta^k steigende Tendenz.Increasing environmental awareness has led to lower limits being set for permissible noise emissions in such areas, which are already reached and exceeded with low traffic volumes. In addition, the traffic volume has a strong upward trend.
Da oft auch die eingangs genannten Betonelemente wegen Platzmangel nicht benutzt werden können, erschöpfen sich bisher Lärmschutzmaßnahmen auf teure, wenig effektive Behelfsvorgehen.Since the concrete elements mentioned above often cannot be used due to a lack of space, noise protection measures have so far been limited to expensive, ineffective makeshift measures.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lärmschutzwand von hohem Lärmschluckvermögen zu schaffen, die auf geringstem Raum erstellbar ist und die preiswert hergestellt werden kann.The innovation is therefore based on the task of creating a noise barrier with high noise absorption capacity that can be constructed in the smallest possible space and that can be manufactured inexpensively.
Zur Lösurg dieser Aufgabe kennzeichnet sich die eingangs genannte Lärmschutzwand neuerungsgemäß dadurch, daß die Elemente rückseitig aus tragendem Beton, lärmquellenseitig aus haufwerksporigem Lava-Beton bestehen.To solve this problem, the noise barrier mentioned at the beginning is characterized by the fact that the elements are made of load-bearing concrete on the back and porous lava concrete on the noise source side.
Der Raumformgedanke der Neuerung sieht erstmals eine Zweiteilung des Werkstoffes eines Elementes einer Lärmschutzwand vor. Eine aus tragendem Beton bestehende Rückseite kann z.B. ohne Rücksicht auf lärmschluckende Eigenschaften aus hochkompaktem, hochfesten ggfs. verdichteten Beton bestehe;·, und mit geeigneter Armierung versehen werden. Somit k/mn die erforderliche Festigkeit des Elementes mit geringem Raumbedarf, also platzsparend erreicht werden.The spatial design concept of the innovation provides for the first time for a dividing of the material of an element of a noise barrier into two. A back made of load-bearing concrete, for example, can be made of highly compact, high-strength (if necessary, compacted) concrete without taking noise-absorbing properties into account;· and provided with suitable reinforcement. In this way, the required strength of the element can be achieved with little space requirement, i.e. in a space-saving manner.
Außerdem können geeignete Rand-Koppel- oder Anschluß-Einrichtungen beliebiger Form angeformt oderIn addition, suitable edge coupling or connection devices of any shape can be molded or
eingearbeitet werden, um die Elemente einfach und zugleich sicher und hochbelastbar miteinander oder mit Trageinrichtungen oder Rahmen zur Lärmschutzwand zu verbinden.be incorporated in order to connect the elements to each other or to supporting devices or frames to form a noise barrier in a simple, yet safe and highly resilient manner.
Während bei bekannten Lärmschutzwänden mit Elementen aus Beton die starke räumliche Gliederung fastWhile in known noise barriers with elements made of concrete, the strong spatial structure is almost
aU O D^J I X Xd IJ X I^ J I Ul LClll IUU Uy *= 1./C= 1H-4 J. ti 1. UClI Lärmschutzeffekt ist und das Material Beton zu diesem El'fekt nur in vernachlässigbarem Umfang beiträgt, sieht die Neuerung für den räumlich gegliederten Frontbereich des Elementes haufwerkporigen Lava-Beton als Werkstoff vor. aU OD^JIX Xd IJ XI^ JI Ul LClll IUU Uy *= 1./C= 1H-4 J. ti 1. UClI noise protection effect and the material concrete contributes to this effect only to a negligible extent, the innovation provides for porous lava concrete as the material for the spatially structured front area of the element.
Aufgrund dieser Ausgestaltung wirkt einerseits in bekannter Weise die räumliche Gliederung lärmschluckend, andererseits kommt aber ein starker materialbedingter lärmschluckender Effekt hinzu.Due to this design, on the one hand the spatial structure has a noise-absorbing effect in the known way, but on the other hand there is a strong material-related noise-absorbing effect.
Während normaler Beton und insbesondere seine körnigen Zuschläge sr· der Oberfläche als kleine Schall— bzw. Lärmreflektoren wirken, läßt haufwerksporiger Lava-Beton Schall- bzw. Lärm-Impulse in sich hinein. Der Lärm wird daher vom Material "geschluckt". Maßgebend für diese Eigenschaft ist das Vorhandensein von Poren aber auch, daß Lava im Vergleich z.B. zu Quarz oder Granit, den häufigen Betonzuschlägen, relativ "weich " ist.While normal concrete and especially its granular aggregates act as small sound or noise reflectors on the surface, porous lava concrete allows sound or noise impulses to penetrate. The noise is therefore "absorbed" by the material. The decisive factor for this property is the presence of pores, but also the fact that lava is relatively "soft" compared to quartz or granite, for example, which are common concrete aggregates.
Weil die Lärmschluckwirkung des Lava-Beton sehr hoch ist, kann die Größenordnung der räumlichen Gliederung, die bei bekannten Lärmschutzwänden Vorsprünge und Vertiefungen mit Abmessungen von zum Teil mindestens 500 mm aufweisen, erheblich verkleinert werden.Because the sound-absorbing effect of lava concrete is very high, the size of the spatial structure, which in known noise barriers has projections and depressions with dimensions of at least 500 mm, can be reduced considerably.
• «• «
Wenn die Erhebungen oder Vertiefungen der räumlichen Gliederung bei den Elementen der Lärmschutzwand gemiiß der Neuerung nur ein Drittel oder ein Fünftel der Höhe oder Tiefe bekannter Ausführungen haben, erzielen sie immer noch eine erheblich bessere Lärmschutzwirkung als die bekannten Ausführungen.If the elevations or depressions of the spatial structure of the elements of the noise barrier according to the innovation are only one third or one fifth of the height or depth of known designs, they still achieve a significantly better noise protection effect than the known designs.
riarlnrrh wir-rl r\ \ r- Änfrtaho . oino r^nmcnaronrlo —-- -· — z? &igr; —" r- riarlnrrh wir-rl r\ \ r- Änfrtaho . oino r^nmcnaronrlo —-- -· — z? &igr; —" r-
Lärmschutzwand zu schaffen, gelöst.The problem of creating a noise barrier has been solved.
Wenn die Elemente plattenförmig gestaltet werden, könnei. sie sogar innerhalb der üblichen Dicken von Verblendbauwerk gehalten werden und so auch in Passagen, Tunnels, Bahnhöfen, Industrieanlagen usw. angewendet werden.If the elements are designed in plate form, they can even be kept within the usual thicknesses of facing structures and can thus also be used in passages, tunnels, railway stations, industrial facilities, etc.
Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 2 wird die Körnung des Lava-Betons lärmschutzoptimiert ausgewählt.In the further development according to claim 2, the grain size of the lava concrete is selected to optimize noise protection.
Da bekanntlich Lärm nicht gleich Lärm ist, sondern je nach Verursacher aus unterschiedlichsten Schall- und Geräuschfrequenzen und auch noch mit unterschiedlichen Anteilsstärken zusammengesetzt ist, kann für jeden Lärm die optimal schluckende Körnung, bzw. das optimale Korngroßenspektrum, ggfs. durch Versuch, bestimmt und dann benutzt werden.As we all know, not all noise is the same, but is composed of a wide variety of sound and noise frequencies and with different levels of intensity depending on the source, the optimal grain size for absorbing any noise, or the optimal grain size spectrum, can be determined, if necessary by experiment, and then used.
Besonders handlich werden die Elemente der Lärmschutzwand gemäß der Neuerung, wenn sie gemäß Anspruch 3 als Rechteck, also plattenförmig, und mit einem Breiten= zu Längenverhältnis von etwa eins zu zehn ausgebildet werden. Besonders durch die auf der langen Rechteckseite stehende Anordnung bekommt diese Raumform neben der Handlichkeit auch noch den Vorteil eines gefälligen Aussehens.The elements of the noise barrier according to the innovation are particularly easy to handle if they are designed as a rectangle, i.e. plate-shaped, and with a width to length ratio of about one to ten, according to claim 3. In particular, the arrangement on the long side of the rectangle gives this spatial form not only easy to handle but also the advantage of an attractive appearance.
Die Raumform der räumlichen Gliederung gemäß Anspruch 4 ist ein vorteilhaftes Beispiel dafür, daß einander abwechselnde Rippen und zwischen ihnen angeordnete abgestumpfte vierseitige Pyramiden mit geringerer Höhe als die Rippen als Lärmbrocher und Lärmschlucker zusammenwirken.The spatial form of the spatial structure according to claim 4 is an advantageous example of how alternating ribs and truncated four-sided pyramids arranged between them with a lower height than the ribs act together as noise breakers and noise absorbers.
Die weiteren Ansprüche betreffen vorteilhafte Proportionen und Abmessungen der räumlichen Gliederung sowie des Elementes.The further claims concern advantageous proportions and dimensions of the spatial structure and of the element.
Es muß aber betont werden, daß besondere Anwendungsbedingungen auch andere Formen und Proportionen sowie Abmessungen der räumlichen Gliederung sowie der Elemente möglich machen können. Sie fallen unter den Raumformgedanken der Neuerung bzw. sind durch ihn überhaupt erst möglich, wenn Tragfunktion und Lärmschluckfunktion von Beton bzw. haufwerksporigem Lava-Beton erfüllt werden.However, it must be emphasized that special application conditions can also make other shapes and proportions as well as dimensions of the spatial structure and elements possible. They fall under the spatial form concept of innovation or are only possible through it if the load-bearing function and noise-absorbing function of concrete or porous lava concrete are fulfilled.
Um nur ein Beispiel zu nennen, können die Elemente ggfs über ihre Läge gekrümmt ausgebildet sein, wenn Lärmschutzwände bogenförmig verlaufen. Wenn z.B. besondere optische Effekte gestalterisch wichtig sind, kann die räumliche Gliederung reliefartig oder ornamentartig ausgebildet werden, ohne daß der Lärmschutz leidet, eben weil haufwerksporiger Lava-Beton eine Schallschluckwirkung hat. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß die Ornamente oder Reliefs oder dergleichen eine hinreichend starke lärmbrechende Wirkung haben.To give just one example, the elements can be curved along their length if noise barriers are arched. If, for example, special optical effects are important in terms of design, the spatial structure can be designed in relief or ornamental fashion without the noise protection being affected, precisely because porous lava concrete has a sound-absorbing effect. It must only be ensured that the ornaments or reliefs or the like have a sufficiently strong noise-breaking effect.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Elementes einer neuerungsgemäß ausgebildeten Lärmschutzwand istA preferred embodiment of an element of a noise barrier designed according to the innovation is
in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend
beschrieben.shown in the drawings and below
described.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 - Eine Teilfrontansicht eines Elementes derFig. 1 - A partial front view of an element of the
neuerungsgemäß ausgebildeten Lärmschutzwand in Hebrauchslage,newly designed noise barrier in lifting position,
Fig. 2 - eine Schnittansicht des Elementes gemäß Fij. 1, bei längs der Linie II-II
verlaufender Schnittebene undFig. 2 - a sectional view of the element according to Fig. 1, along the line II-II
running cutting plane and
Fig. 3 - eine Schnittansicht des Elementes gemäß Fig. 1, bei längs der Linie III-III
verlaufender Schnittebene.Fig. 3 - a sectional view of the element according to Fig. 1, along the line III-III
running cutting plane.
Die Figuren zeigen ein Element 1 zur Erstellung einer Lärmschutzwand.The figures show an element 1 for the construction of a noise barrier.
Das Element ist plattenförmig ausgebildet, hat ein Rechteckformat mit einem Seitenverhältnis von etwa
eins zu zehn und steht aufrecht auf einer langen
Rechteckseite. Im gezeigten Beispiel hat das Element stehend eine Höhe von 500 mm und eine Länge von
4.850 mm, also knapp das Seitenverhältnis von eins zu zehn.The element is plate-shaped, has a rectangular format with an aspect ratio of about one to ten and stands upright on a long
Rectangle side. In the example shown, the element has a standing height of 500 mm and a length of
4,850 mm, which is almost an aspect ratio of one to ten.
Rückseitig hat das Element eine 10 cm dicke Schicht aus tragendem Beton 2. Dieser Beton 2 ist hinsichtlich
seiner Güteklasse und ggfs. -nicht eingezeichneter-Armierung ausschließlich auf seine Tragfunktion
ausgelegt.On the back, the element has a 10 cm thick layer of load-bearing concrete 2. This concrete 2 is designed with regard to its quality class and, if necessary, reinforcement (not shown), exclusively for its load-bearing function.
designed.
Frontseitig, also lärmquellenseitig, ist eine 12 cm starke und räumlich gegliederte Schicht aus haufwerksporigem Lava-Beton 3 angeformt. Von diesen 12 cm liegen 3 cm dem tragenden Beton 2 an und 9 cm sind räumlich gegliedert.On the front side, i.e. on the noise source side, a 12 cm thick and spatially structured layer of porous lava concrete 3 is formed. Of these 12 cm, 3 cm are on the load-bearing concrete 2 and 9 cm are spatially structured.
Der Lava-Beton 3 ist bezüglich der Körnung lärmschutzoptimiert.Lava Concrete 3 is optimized for noise protection in terms of grain size.
Daß die Porenstruktur des Lava-Betons bisher unerreichte und undenkbare Lärmschluckeigenschaften erbringt, war weder vorauszusehen noch zu erwarten. Daß dabei die Porendichte und -Größe Faktoren sind, die di-se Schallschluckeigenschaft beeinflussen, wurde bald gefunden. In die Praxis eingesetzt bedeutet das, daß für jede Art Lärm, zumindest durch Versuch, eine optimal lärmschluckende Körnung, bzw. Körnungsmischung ermittelt und eingesetzt wird.It was neither foreseeable nor expected that the pore structure of the lava concrete would have previously unattainable and unthinkable noise-absorbing properties. It was soon discovered that the pore density and size are factors that influence these sound-absorbing properties. In practice, this means that for every type of noise, at least through testing, an optimal noise-absorbing grain or grain mixture is determined and used.
Weil diese hohe Lärmschluckwirkung erzielt und auch nach der Lärmart optimiert angepaßt werden kann, bekommt die räumliche Gliederung nur noch eine untergeordnete Bedeutung im Vergleich zum bisher Üblichen Vorgehen.Because this high noise absorption effect can be achieved and also optimally adapted to the type of noise, the spatial structure is of only secondary importance compared to the previously usual approach.
Eine gewisse Gliederung der Oberfläche muß aber vorhanden sein, weil jede vorwiegend glatte Fläche, auch dann, wenn sie wie der Lava-Beton 3 hochgradig lärmschluckend ist, dennoch unvermeidlich eine Lärmreflektion bestimmten Ausmaßes hervorrufen würde.However, a certain structure of the surface must be present, because any predominantly smooth surface, even if it is highly noise-absorbing like the lava concrete 3, would nevertheless inevitably cause a noise reflection of a certain extent.
Bei dem gezeigten Element 1 braucht die räumliche Gliederung also nicht mehr im herkömmlichen Sinne durch Mehrfachflektion ein "Totlaufen" des Lärms zu bewirken.In the case of element 1 shown, the spatial structure no longer needs to cause the noise to "die out" in the traditional sense through multiple inflection.
sondern muß lediglich auftreffenden Lärm aufbrechen, damit eine flächenbedingte Reflektion verhindert wird.but only has to break up the incoming noise, so that surface-related reflection is prevented.
Deshalb braucht der Lava-Beton 3, auch nur bis maximal 9 cm gegliedert zu sein.Therefore, the Lava Concrete 3 only needs to be structured up to a maximum of 9 cm.
Bei dem Beispiel, das die Figuren zeigen, ist die IIn the example shown in the figures, the I
räumliche Gliederung so gestaltet, daß drei Aspektespatial structure designed so that three aspects
^t!mal berücksichtigt.werden. Es sind dies: einfache Herstellbarkeit, optimale Lärmbrechung, bzw. in Verbindung mit dem L-uTa-Beton 3 optimales Länc:chluckvermögen und optisch-ästhetisch ansprechendes Aussehen.^t!times taken into account. These are: easy manufacture, optimal noise reduction, or in connection with the Lu T a concrete 3 optimal sound absorption capacity and optically and aesthetically pleasing appearance.
j Die räumliche Gliederung besteht aus lärmquellenseitig vorspringenden, lotrecht, also parallel zur kurzen Rechteckseite, verlaufenden Rippen 4 von 9 cm Höhe und aus jeweils zwischen zwei Rippen 4 zellenförmig übereinander angeordneten, abgestumpften, vierseitigen Pyramiden 5 mit rechteckförmiger Basis und mit 6 cm Höhe. j The spatial structure consists of ribs 4 of 9 cm height projecting on the noise source side and running vertically, i.e. parallel to the short side of the rectangle, and of truncated, four-sided pyramids 5 with a rectangular base and 6 cm height, arranged one above the other in a cell-like manner between two ribs 4.
Die Mittellinien der Rippen 4 haben längs des Elementes 1 jeweils einen gleichen, gegenseitigen Abstand von einem Viertel der kurzen Rechteckseite, also 125 mm. Zwischen je zwei benachbarten Rippon 4 stehen vier abgestumpfte Pyramiden 5 je Zeile übereinander, ihr Mittenabstand in der Zeile beträgt ebenfalls ein Viertel der kurzen Rechteckseite des Elementes 1 also 125 mm.The center lines of the ribs 4 have an equal mutual distance of one quarter of the short side of the rectangle, i.e. 125 mm, along the element 1. Between any two adjacent ribs 4 there are four truncated pyramids 5 in each row, one above the other, their center distance in the row is also one quarter of the short side of the rectangle of the element 1, i.e. 125 mm.
Jedes Element 1 hat an den den kurzen Rechteckseiten anliegenden Bereich ein nicht gegliedertes Anschlußende 6, das etwa 175 mm breit ist und schwach schräg zum Ende abfällt.Each element 1 has a non-articulated connecting end 6 in the area adjacent to the short sides of the rectangle, which is approximately 175 mm wide and slopes slightly towards the end.
Die Rippen 4 sind im Längs- wie auch im Querschnitt trapezförmig gestaltet. An der Basis sind sie etwa 70 m breit, an der lärmquellenseitigen Stirnfläche haben sie eine Breite von etwa 65 mm.The ribs 4 are trapezoidal in both length and cross-section. They are approximately 70 mm wide at the base and approximately 65 mm wide at the front face facing the noise source.
Die abgestumpften Pyramiden 5 sind an der Ba*is 125 nor. lang und 55 mm breit. Ihre afagestuispfts Stirnfläche ist 40 mm lang und etwa 20 bis 25 mm breit.The truncated pyramids 5 are 125 mm long and 55 mm wide at the base. Their truncated front surface is 40 mm long and about 20 to 25 mm wide.
Die Rippen 4 sind an ihrer lärmquellenseitigen Stirnfläche 7 ib.;.;:. 3irc«ii gebrochenen euer abgerundetem Rand 8 vex-ahen.The ribs 4 are provided with a broken, rounded edge 8 on their front surface 7 on the noise source side.
Wie scho:: eingangs erwähr·L, ''önnen die Abmessungen des Elementes 1 und auch die räumliche Gliederung ohne Verlust ar. Lärmschluckwirkung geändert werden, sofern der wesentliche Raumformgrundgedanke erfüllt ist, nämlich vor eine Schicht aus tragendem Beton 2 eine lärmquellenseitig gegliederte Schicht aus haufwerksporigem Lava-Beton 3 anzuordnen, descen Körnung der Lärmart entsprechend ausgebildet oder ausgewählt ist.As already mentioned at the beginning, the dimensions of the element 1 and also the spatial structure can be changed without loss of the noise absorption effect, provided that the essential spatial design concept is fulfilled, namely to arrange a layer of porous lava concrete 3 structured on the noise source side in front of a layer of load-bearing concrete 2, the grain size of which is designed or selected according to the type of noise.
Alle in der Beschreibung und/oder der Zeichnung dargestellten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All individual and combination features shown in the description and/or the drawing are considered essential to the invention.
Der Schutzumfang der Neuerung erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.The scope of protection of the innovation extends not only to the features of the individual claims, but also to their combination.
Die Neuerung soll nicht auf die dargestellte und beschriebene AusfUhrungsform beschränkt sein. Vielmehr stellt diese nur ein vorteilhaftes AusfUhrungsbeispielThe innovation should not be limited to the embodiment shown and described. Rather, this represents only an advantageous embodiment
der Erfindung dar. So können bspw. anstelle der Rechteck- sowie Pyramiden-Formen der Rippen auch andere geometrische Formen des neuerungsgemäßen Elementes für die Oberflächengestaltung eingesetzt werden.of the invention. For example, instead of the rectangular and pyramid shapes of the ribs, other geometric shapes of the innovative element can be used for the surface design.
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