EP2397607A2 - Mobile low acoustic wall system for railway operating systems in the vicinity of residential areas - Google Patents

Mobile low acoustic wall system for railway operating systems in the vicinity of residential areas Download PDF

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EP2397607A2
EP2397607A2 EP20110002426 EP11002426A EP2397607A2 EP 2397607 A2 EP2397607 A2 EP 2397607A2 EP 20110002426 EP20110002426 EP 20110002426 EP 11002426 A EP11002426 A EP 11002426A EP 2397607 A2 EP2397607 A2 EP 2397607A2
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EP
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absorption
sound
granules
wall
foundation
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EP2397607B1 (en
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Linda Claudia Dünow-Zeidler
Hans-Joachim Zeidler
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    • E01F8/00—Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic
    • E01F8/0005—Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement
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    • E01F8/0005—Arrangements for absorbing or reflecting air-transmitted noise from road or railway traffic used in a wall type arrangement
    • E01F8/0011—Plank-like elements

Definitions

  • the invention relates to a device that allows on the principle of sound attenuation due to their design features and the materials used to cancel the audible airborne sound energy generated at railway operating systems while driving by converting the same into non-audible vibrational energy waves as far as possible.
  • This device is designed and equipped to meet all the requirements for an autodynamic function of the axiomatically known physical mechanisms of acoustics and thermodynamics in the area of an in-device granular bed, which leads to the absorption process of the sound energy.
  • the combination of the device for sound absorption with the associated foundation device to a functional unit makes it possible to produce an unrivaled optimum of sound insulation in the areas of railway operating systems. (Page 1)
  • the state of the art at present is all soundproofing devices that comply with the specifications of the EU noise protection guidelines for traffic routes, Edition 2009, including the specific technical specifications and safety-relevant guidelines of the European railway operators.
  • the invention is defined and characterized in the main claim, while standing in connection with the main claim claims further indispensable Describe features of the invention.
  • Purpose of the invention is to provide a low noise barrier, which is able to eliminate as much as possible in the so-called free field as well as the bridge structures produced by a sound source airborne sound, or to make it inaudible. This is possible because sound belongs to the group of dissipative dynamic systems.
  • the free space of the absorption bar is filled with a highly porous, open-pored and non-erodible mineral granules in which the reduction and partial cancellation of the incoming sound energy inevitably takes place by the axiomatically known physical mechanisms.
  • a reflector plate of extremely massive material which reflects the after penetration of the granules still arriving, significantly weakened residual sound energy back into the granules, resulting in a sound polarity polarity change. This then leads to a further additional reduction of the remaining volume of sound energy.
  • the absorption beam has no natural oscillations due to its design features and storage in the bulkhead mounts when driving.
  • the sound energy emitted by the sound source, rail and wheel is more than 95% due to the structural and constructive features of the low noise barrier to the expanded metal front of the same.
  • the expanded metal and the granules stored behind reflect about 20% of the incident sound energy within the height range of the soundproofing wall back to the sound source, or to the ground and to the passing wagon surface.
  • the penetrating sound energy is dissipated due to the known axiomatic physical mechanisms, or absorbed, so subjected to it due to the viscous friction in the hydrodynamic boundary layers of the same a nearly lossless thermal state change.
  • the sound energy still arriving at the reflector plate is reflected by this almost to 100%. This creates sound from destructive interference, which partially extinguishes the sound still arriving in front of the reflector plate.
  • the aforementioned physical mechanisms overlap each other.
  • Rammpfahl 1.1, cantilever bracket plate 1.2 and cantilever bracket 1.4 are identical in construction as the staple support, except the cantilever Abb.:3 , 1 and the Z-shaped bracket profile

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Abstract

The system has universal ground holders (19, 20) for fixation of protection wall supporting units in ground, where construction-height of the system ranges to 0.90 meter. A single or double chamber-clamp supporting unit is provided for clamping a single or double chamber-acoustic beam, which is made of metal. A single or double chamber-stabilization supporting unit is provided for longitutinal stabilization of the acoustic beam, which reduces sound pressure level that is produced by a chassis of a rail car. The beam has elastomer materials that are fixed via plastic rivets.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die es nach dem Prinzip der Schalldämpfung auf Grund ihrer Konstruktionsmerkmale und der verwendeten Stoffe ermöglicht, die an Bahnbetriebsanlagen bei Fahrbetrieb erzeugte hörbare Luftschallenergie durch Umwandlung derselben in nicht hörbare Schwingungsenergiewellen weitestgehend aufzuheben. Diese Vorrichtung ist so konstruiert und ausgerüstet, dass sie alle Voraussetzungen für eine autodynamische Funktion der axiomatisch bekannten physikalischen Mechanismen der Akustik und Thermodynamik im Bereich einer in der Vorrichtung befindlichen Granulat-Schüttung, die zu dem Absorptionsprozess der Schallenergie führt, erfüllt. Die Verbindung der Vorrichtung zur Schallabsorption mit der zugehörigen Gründungs-Vorrichtung zu einer funktionalen Einheit macht es möglich, ein nicht zu übertreffendes Optimum an Schallschutz in den Bereichen von Bahnbetriebsanlagen herzustellen. (Blatt 1)The invention relates to a device that allows on the principle of sound attenuation due to their design features and the materials used to cancel the audible airborne sound energy generated at railway operating systems while driving by converting the same into non-audible vibrational energy waves as far as possible. This device is designed and equipped to meet all the requirements for an autodynamic function of the axiomatically known physical mechanisms of acoustics and thermodynamics in the area of an in-device granular bed, which leads to the absorption process of the sound energy. The combination of the device for sound absorption with the associated foundation device to a functional unit makes it possible to produce an unrivaled optimum of sound insulation in the areas of railway operating systems. (Page 1)

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bekannt ist, dass bloß ein geringer Teil der Schienenverkehrswege mit nur bedingt wirksamen hohen Schallschutzwänden ausgestattet ist. Diese hohen Schallschutzwände bieten jedoch besonders in Bereichen mehrgleisiger Schienenverkehrswege auf Grund ihrer Konstruktionsmängel keinen oder nur unzureichenden Schutz gegen den bei Fahrbetrieb entstehenden Luftschall, da sie diesen nicht absorbieren, sondern zum Großteil reflektieren. Ein wesentlicher Konstruktionsmangel besteht darin, dass die beiderseitige "Eintunnelung" der Schienenwege mit ca. 4-5 m hohen Schutzwänden auf Grund der Luftschallreflektion zwischen den Schutzwänden als "Resonanzkörper", ähnlich wie bei Streich- oder Zupf-Musikinstrumenten, wirkt. Das hat zur Folge, dass je nach der Materialbeschaffenheit und dem Seitenabstand der hohen Schallschutzwände zu den Schallquellen hin der durch Reflektionsschall erzeugte Luftschall redupliziert wird.It is known that only a small part of the railways is equipped with only partially effective high noise barriers. However, these high noise barriers offer especially in areas multi-track rail transport due to their design flaws no or only insufficient protection against the airborne noise generated during driving, as they do not absorb this, but reflect the majority. An essential lack of design is that the mutual "tunneling" of the railways with 4-5 m high protective walls due to the airborne sound reflection between the protective walls as "resonant body", similar to playing string or plucked musical instruments, acts. This has the consequence that, depending on the nature of the material and the lateral distance of the high soundproof walls to the sound sources, the airborne sound produced by reflection sound is reduplicated.

Die einseitige Schallabschirmung mit hohen Schallschutzwänden erfüllt auf Grund der großen Entfernung zwischen Schallquelle und Schutzwand zwar im direkten Nahbereich hinter der Schutzwand die in sie gesetzten schalltechnischen Anforderungen, jedoch nicht in den erweiterten Nah- und Fernbereichen. *( DB-seitig vorgegebener Mindest-Sicherheitsraum zwischen Gleisachse und Vorderkante Schutzwand beträgt 2500 mm )The one-sided soundproofing with high soundproof walls fulfills due to the large Distance between sound source and protective wall Although in the immediate vicinity behind the protective wall the sound requirements set in it, but not in the extended near and far areas. * (DB-prescribed minimum safety space between track axis and front edge of protective wall is 2500 mm)

Ein weiteres schwerwiegendes Manko der derzeit bestehenden hohen Schallschutzwände ist die hohe Schadensanfälligkeit, die durch klimatische und mechanische Einwirkungen, wie etwa Temperaturwechsel, Windkräfte, den bei Fahrbetrieb entstehenden Sog- und Druckverhältnissen sowie den durch die Schwingungsenergie des Schalls und den auf die Schallschutzwand vom Gleisbett her übertragenen Erschütterungen, zu einem Dauerstress in und an den Schutzwandmaterialien führt. Das Zusammenwirken dieser Einwirkungen löst in den für die Schutzwände verwendeten Materialien negative Kohäsions- und Adhäsions-Erscheinungen, also Materialermüdungen bis hin zur "Selbstzerstörung", aus. Dies ist an mehreren längeren Streckenabschnitten der DB nachweislich geschehen.Another serious shortcoming of the currently existing high noise protection walls is the high susceptibility to damage caused by climatic and mechanical effects, such as temperature changes, wind forces, the suction and pressure conditions arising during driving as well as the vibration energy of the sound and the noise barrier from the trackbed transmitted vibrations, leading to a continuous stress in and on the bulkhead materials. The interaction of these effects triggers in the materials used for the protective walls negative cohesion and adhesion phenomena, ie material fatigue to the point of "self-destruction" from. This has been demonstrably done on several longer stretches of the DB.

Die Anmelder der vorliegenden Erfindung haben auf Grund dieser und weiterer Erkenntnisse die in dieser Anmeldung beschriebene Erfindung erarbeitet, um die durch den Fahrbetrieb des Schienenverkehrs der Eisenbahnen verursachte Lärmbelästigung auf ein die Lebensqualität nicht mehr schädigendes Niveau zu senken, die vorgenannten mehr oder minder unsinnigen Schallschutzwandbauten, einschließlich deren Nachteile und Unzulänglichkeiten zu vermeiden und ein hochwirksames und in nahezu jede Umgebung zu integrierendes Schallhindernis zu schaffen.On the basis of these and other findings, the present inventors have devised the invention described in this application in order to reduce the noise pollution caused by the rail transport operations of the railways to a level which no longer detrimentally affects the quality of life, the aforementioned more or less insane soundproof wall structures, including their disadvantages and inadequacies to avoid and to create a highly effective and in almost any environment to be integrated sound barrier.

Stand der Technik sind zur Zeit alle Schallschutzvorrichtungen, die den Vorgaben der EU-Lärmschutz-Richtlinien für Verkehrswege, Edition 2009, entsprechen, einschließlich der spezifischen technischen Vorgaben und sicherheitsrelevanten Richtlinien der europäischen Eisenbahnbetreiber.The state of the art at present is all soundproofing devices that comply with the specifications of the EU noise protection guidelines for traffic routes, Edition 2009, including the specific technical specifications and safety-relevant guidelines of the European railway operators.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Erfindung wird im Hauptanspruch definiert und gekennzeichnet, während die im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch stehenden Ansprüche weitere unabdingbare Merkmale der Erfindung beschreiben.The invention is defined and characterized in the main claim, while standing in connection with the main claim claims further indispensable Describe features of the invention.

Zweck der Erfindung ist es, ein niedriges Schallhindernis zu schaffen, das in der Lage ist, den im sogenannten Freifeld wie auch den an Brückenbauwerken von einer Schallquelle erzeugten Luftschall weitestgehend zu eliminieren, beziehungsweise unhörbar zu machen. Dies ist möglich, da Schall zu der Gruppe der dissipativen dynamischen Systeme gehört.Purpose of the invention is to provide a low noise barrier, which is able to eliminate as much as possible in the so-called free field as well as the bridge structures produced by a sound source airborne sound, or to make it inaudible. This is possible because sound belongs to the group of dissipative dynamic systems.

Auf Grund dieser Erkenntnis ist dies nur nach dem Prinzip der Schalldämpfung, also der Schallabsorption, bzw. Schalldissipation, im sogenannten Freifeld realisierbar. Daher musste eine Vorrichtung geschaffen werden, in der die axiomatisch bekannten physikalischen Mechanismen, nämlich die Schallabsorption, die Schalldissipation sowie die Schallreflexion, einschließlich der durch Erzeugung von destruktiven Interferenzen ausgelösten Schwächung der Schallenergie bei gegeneinander läufigen Schallwellen, einem Zwangsablauf unterzogen werden.On the basis of this knowledge, this can only be achieved in the so-called free field according to the principle of sound damping, ie sound absorption or sound dissipation. Therefore, a device had to be created in which the axiomatically known physical mechanisms, namely the sound absorption, the sound dissipation and the sound reflection, including the induced by the production of destructive interference attenuation of the sound energy in mutually incident sound waves, a forced course be subjected.

Dies wurde realisiert durch eine Vorrichtung, die im nachherein Absorptionsbalken genannt wird.This has been realized by a device which is called absorption beam in the aftermath.

Dieser Absorptionsbalken besteht aus einem U-Profil mit einem vorzugsweise quadratischen Querschnitt aus Metall, Kunststoff oder anderen verformbaren Stoffen, dessen Außenflächen völlig glatt sind. Die Innenflächen des U-Profils sind mit den für den Einbau des offenen Frontverschlusses aus Streckmetall oder gleichwertigen Material, sowie der rückwärtigen Reflektorplatte und den Endverschlüssen notwendigen Steg- und Hohl-Profilen ausgestattet. Die Enden des Absorptionsbalkens sind mit entsprechend geprägten deckelförmigen Endverschlüssen versehen. Die offene Frontseite des U-Profils besteht aus Streckmetall oder gleichwertigem Material, um eine möglichst große Aufnahmefläche für den ankommenden Luftschall zu erzielen. Die offene Oberfläche der Frontseitenabdeckung aus Streckmetall weist eine Durchlässigkeit von circa 75% bis 80% der Öffnungsfläche aus. Der Freiraum des Absorptionsbalkens ist mit einem hochporösen, offenporigen und unverrottbaren mineralischen Granulat gefüllt, in dem durch die axiomatisch bekannten physikalischen Mechanismen die Reduzierung und teilweise Aufhebung der ankommenden Schallenergie zwangsläufig stattfindet. Zwecks weiterer Reduktion der Schallenergie ist im Innenbereich des Absorptionsbalkens vor der Rückwand desselben eine Reflektorplatte aus extrem masseträgem Material installiert, welche die nach der Durchdringung des Granulates noch ankommende, erheblich geschwächte Rest-Schallenergie in das Granulat zurück reflektiert, wobei es zu einem schalltechnischen Polaritätswechsel kommt. Dies führt dann zu einer weiteren zusätzlichen Verminderung des noch vorhandenen Volumens an Schallenergie. Der Absorptionsbalken hat auf Grund seiner Konstruktionsmerkmale und Lagerung in den Schutzwandhalterungen bei Fahrbetrieb keinerlei Eigenschwingungen.This absorption beam consists of a U-profile with a preferably square cross section of metal, plastic or other deformable materials whose outer surfaces are completely smooth. The inside surfaces of the U-profile are equipped with the bar and hollow profiles necessary for the installation of the open front closure of expanded metal or equivalent, as well as the rear reflector plate and the end caps. The ends of the absorption beam are provided with corresponding embossed cover-shaped end closures. The open front of the U-profile is made of expanded metal or equivalent material to achieve the largest possible receiving surface for the incoming airborne sound. The open surface of the expanded metal front cover has a permeability of approximately 75% to 80% of the opening area. The free space of the absorption bar is filled with a highly porous, open-pored and non-erodible mineral granules in which the reduction and partial cancellation of the incoming sound energy inevitably takes place by the axiomatically known physical mechanisms. For further reduction of the sound energy is indoors of the absorption beam in front of the rear wall of the same installed a reflector plate of extremely massive material, which reflects the after penetration of the granules still arriving, significantly weakened residual sound energy back into the granules, resulting in a sound polarity polarity change. This then leads to a further additional reduction of the remaining volume of sound energy. The absorption beam has no natural oscillations due to its design features and storage in the bulkhead mounts when driving.

Die Abläufe der axiomatisch bekannten physikalischen Mechanismen, die zu einer weitestgehenden Umwandlung der hörbaren Luftschallenergie in nicht hörbare Schwingungsenergiewellen führen, wie auch der parallel dazu verlaufende Prozess der Löschung von Schallenergie mittels "Antischall", finden ausschließlich in dem mit Granulat gefüllten "Freiraum" des Absorptionsbalkens autodynamisch statt.The processes of the axiomatically known physical mechanisms, which lead to a far-reaching conversion of audible airborne sound energy into non-audible vibrational energy waves, as well as the parallel running process of extinguishing sound energy by means of "anti-sounding", find exclusively in the filled with granules "free space" of the absorption bar autodynamically.

Autodynamische Abläufe der SchallreduzierungAutodynamic processes of sound reduction

Die von der Schallquelle, Schiene und Rad abgestrahlte Schallenergie trifft auf Grund der baulichen und konstruktiven Merkmale der niedrigen Schallschutzwand zu mehr als 95% auf die mit Streckmetall ausgeführte Frontseite derselben. Das Streckmetall und das dahinter lagernde Granulat reflektieren ca. 20% der auftreffenden Schallenergie innerhalb des Höhenbereiches der Schallschutzwand zurück zur Schallquelle, bzw. zum Boden und zur sich vorbei bewegenden Wagenoberfläche. In dem im "Freiraum" befindlichen, besonders porösen Granulat wird die eindringende Schallenergie auf Grund der bekannten axiomatisch physikalischen Mechanismen dissipiert, bzw. absorbiert, also auf Grund der viskosen Reibung in den hydrodynamischen Grenzschichten desselben von diesem einer nahezu verlustfreien thermischen Zustandsänderung unterzogen. Die an der Reflektorplatte noch ankommende Schallenergie wird von dieser zu nahezu 100% reflektiert. Dabei entsteht Schall von destruktiver Interferenz, der den vor der Reflektorplatte noch ankommenden Schall teilweise löscht. Die vorgenannten physikalischen Mechanismen laufen zueinander überlappend ab.The sound energy emitted by the sound source, rail and wheel is more than 95% due to the structural and constructive features of the low noise barrier to the expanded metal front of the same. The expanded metal and the granules stored behind reflect about 20% of the incident sound energy within the height range of the soundproofing wall back to the sound source, or to the ground and to the passing wagon surface. In the "free space" located, particularly porous granules, the penetrating sound energy is dissipated due to the known axiomatic physical mechanisms, or absorbed, so subjected to it due to the viscous friction in the hydrodynamic boundary layers of the same a nearly lossless thermal state change. The sound energy still arriving at the reflector plate is reflected by this almost to 100%. This creates sound from destructive interference, which partially extinguishes the sound still arriving in front of the reflector plate. The aforementioned physical mechanisms overlap each other.

Die Erfindung betrifft ein ab dem Gründungsbauteil bewegliches und leicht veränderbares, niedriges Schallschutzwand System, das nahezu ohne besondere Bauleistungen jederzeit allen schalltechnischen Anforderungen der jeweiligen Umgebung angepasst werden kann. Es muss die Vorgaben der vorgenannten EU-Richtlinien, wie auch die sicherheitsrelevanten und spezifischen technischen Vorgaben der europäischen Eisenbahnbetreiber voll berücksichtigen. Die Erfindung muss den nach dem derzeitigen Stand der Technik geforderten Lärmschutz des an den Schienenverkehrswegen entstehenden Lärmaufkommens in allen Belangen erfüllen oder übertreffen.The invention relates to a movable from the foundation component and easily changeable, low noise barrier system, the almost all without any special construction work acoustic requirements of the respective environment can be adjusted. It must fully take into account the requirements of the aforementioned EU directives as well as the safety-relevant and specific technical specifications of the European railway operators. The invention must meet or exceed the noise protection required by the current state of the art for the noise generated on the railways in all respects.

Die Bauhöhen des mobilen Schallschutzwand Systems ergeben sich aus den Merkmalen des erfindungsgemäßen Verwendungszweckes sowie den gebräuchlichen Rad-Durchmessern der Eisenbahnwagen als Schallquellen, gemessen ab Schienenoberkante (SO) und die Einbeziehung der daraus zu folgernden physikalischen Kriterien. Die Schutzwandhöhen betragen daher in der Regel nicht mehr als eine Standardhöhe von 550mm über SO, in Problemfällen maximal 720mm über SO. Schutzwandhöhen von mehr als Standardhöhe 550mm über SO verbessern in offenen Streckenbereichen mit überwiegendem Personenverkehr den Schallschutz nicht. Der zulässige Seitenabstand der Schutzwand-Vorderkante zu der Wandung der Wagen errechnet sich aus dem von den Bahnbetreibern vorgegebenen Sicherheitsmaß von 1780mm aus der Gleisachse. Dieser Abstand ist nahezu ideal geeignet für Schutzwandhöhen von 550mm bis 720mm über SO für schallabsorbierende Schallschutzwände. Um eine optionale Aufnahme des von der Schallquelle abgestrahlten Luftschalls in den Absorptionsbalken zu gewährleisten, sollte sich die Unterkante des Schalleintritts desselben nicht höher als 40mm über Schwellenoberkante befinden. (Blatt 1)The heights of the mobile soundproofing wall system result from the characteristics of the purpose of the invention and the common wheel diameters of the railway carriages as sound sources, measured from rail top edge ( SO ) and the inclusion of the physical criteria to be derived therefrom. As a rule, the height of the protective walls is no more than a standard height of 550mm above SO , in problem cases a maximum of 720mm above SO . Not improve barrier heights of more than standard height 550mm above the running track in open areas with predominantly passenger soundproofing. The permissible lateral distance of the protective wall leading edge to the wall of the car is calculated from the safety measure of 1780 mm specified by the railway operators from the track axis. This distance is almost ideally suitable for protective wall heights of 550mm to 720mm above SO for sound absorbing soundproof walls. In order to ensure an optional recording of the airborne sound emitted by the sound source in the absorption beam, the lower edge of the sound entrance should not be higher than 40 mm above the threshold edge. ( Sheet 1 )

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.Detailed description of a preferred embodiment of the invention.

Gemäß der Wirkungsweise, wie auch der technischen Vorteile der erfindungsgemäßen Kragarmausführung, ist die aus Blatt 1 ersichtliche zeichnerische Darstellung der Vorrichtung zum Schutz des gegen den durch den Fahrbetrieb auf den Bahnbetriebsanlagen erzeugten Lärm als bevorzugte Ausführungsform derselben anzusehen. Demgemäß wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise als Kragarm-Ausführung auf einer extrem stabilen und allen statischen Belastungen gewachsenen Schutzwandgründung aus Rammpfählen, wie aus Blatt 1 sowie Abb.: 01, Abb.: 02 und Abb.: 03 ersichtlich ist, installiert, da diese Ausführungsform auch unter widrigsten Umständen und Gegebenheiten auf Grund ihrer Anpassungsfähigkeit immer optimal wirksam ist. Außerdem sind die auf wenige Bauteile beschränkten, unkomplizierten Bau- und Installationsleistungen in Verbindung mit den dafür notwendigen, sehr kurzen Zeitaufwänden für die Wahl der Kragarmausführung als bevorzugte Ausführungsform ausschlaggebend.According to the mode of action, as well as the technical advantages of Kragarmausführung invention, the apparent from sheet 1 graphic representation of the device for protecting against the noise generated by the driving on the railway operating systems is to be regarded as the preferred embodiment thereof. Accordingly, the device according to the invention is preferably as Kragarm execution on an extremely stable and all static loads grown protective wall foundation of piles, as from sheet 1 and Fig .: 01 . Fig .: 02 and Fig .: 03 can be seen installed, since this embodiment, even under the most adverse circumstances and circumstances due to its adaptability is always optimally effective. In addition, the limited to a few components, uncomplicated construction and installation services in conjunction with the necessary, very short time required for the choice of Kragarmausführung as a preferred embodiment.

Ausführungsform Klammerstütze Abb.: 01 1Clamp support Fig. 01 1

Sie besteht - als Klammerstütze Abb.: 01 - aus in den vorgeschriebenen Randbereich der Gleisanlage seitlich des Schotterbettes eingebrachten Rammpfählen aus Breitflansch-Profil Abb.: 1.1 , mit Bohrungen im Steg des Rammpfahlkopfes zur Installation der Kragarmhalter-Platte Abb.: 1 . 2 , einer Kragarmhalter-Platte Abb.: 1 . 3 , mit Kragarmhalter Abb.: 1 . 4 , dem stufenlos längenverschiebbaren Kragarm Abb.: 1 . 5 , aus Rechteck-Stahlrohr mit einer am Kragarmkopf an der Unterseite desselben angebrachter Auflagerplatte Abb.: 1 . 6 , für die Absorptionsbalken Abb.: 04, und einem darauf installierten Anpressprofil Abb.: 1 .7, den daran befestigten Gewindebolzen Abb.: 1 .8, zum Justieren und Verspannen der als Schutzwand übereinander gelagerten Absorptionsbalken Abb.: 04, mit einem Z-förmigen Klammerprofil Abb.: 1 .9, das mit Langlochbohrungen zur Befestigung und Verklammerung der aus den Absorptionsbalken Abb.:04 gebilten Schallschutzwand,auf denn Kragarn Abb.: 1.4. It consists - as a bracket support Fig .: 01 - from in the prescribed edge area of the track system laterally of the ballast bed introduced Rammpfählen from wide flange profile Fig .: 1.1 , with holes in the web of the pile pile head for installation of the Kragarmhalter plate Fig .: 1 , 2 , a cantilever holder plate Fig .: 1 , 3 , with cantilever holder Fig .: 1 , 4 , the steplessly adjustable cantilever Fig .: 1 , 5 , made of rectangular steel tube with a support plate attached to the cantilever head on the underside of the same Fig .: 1 , 6 , for the absorption bars Fig .: 04, and a pressure profile installed on it Fig .: 1 .7, the threaded bolt attached to it Fig .: 1 .8 , for adjusting and clamping the superimposed as a protective wall absorption bar Fig .: 04, with a Z-shaped bracket profile Fig .: 1 .9, with elongated holes for attachment and clamping of the absorption beam Abb.:04 soundproof wall, on Kragarn A bb .: 1.4.

Ausführungsform Klammerstütze mit Schutzwand-Übersteighilfen, Abb.: 02Embodiment Clip support with protective wall overhanging aids, Fig .: 02

Gemäß den Sicherheitsvorgaben der Bahnbetreiber müssen in vorgegebenen Abständen trotz der geringen Bauhöhen des mobilen Schallschutzwand Systems an den dafür vorgesehenen Klammerstützen Handläufe Abb.: 2 . 1 , und Auftritte Abb.: 2.2 , als Schutzwand-Übersteighilfen angebracht werden. Dafür sind die unter Abb.: 2 . 3 und 2.4 bezeichneten Gewindebolzen und Gewindebohrungen im Kragarm vorgesehen.In accordance with the safety requirements of the railway operators, handrails have to be provided at the designated clamp supports at predetermined intervals despite the low construction heights of the mobile soundproofing wall system Fig .: 2 , 1 , and appearances Fig .: 2.2 , be installed as a bulkhead overhanging aids. For that are the under Fig .: 2 , 3 and 2.4 designated threaded bolts and threaded holes provided in the cantilever.

Ausführungsform Stabilisierungsstütze, Abb.:03Stabilization support embodiment, Fig.:03

Rammpfahl 1.1, Kragarmhalter-Platte 1.2 und Kragarmhalter 1.4 sind baugleich wie bei der Klammerstütze, ausgenommen der Kragarm Abb.:3 . 1 und das Z-förmige KlammerprofilRammpfahl 1.1, cantilever bracket plate 1.2 and cantilever bracket 1.4 are identical in construction as the staple support, except the cantilever Abb.:3 , 1 and the Z-shaped bracket profile

Abb.: 3 . 2 , in das nur in der oberen und unteren Abkantung je eine Bohrung für die Spannschrauben eingebracht ist. Am Kragarm Abb.: 3 . 1 ist an der Kopfseite statt einem Anpressprofil Abb.: 1 . 6 ein Flachprofil Abb.: 3.3 mit einem kopfseitigen Gewindebolzen Abb.: 3 . 4 zur Justierung, Verspannung und Stabilisierung der übereinander gelagerten Absorptionsbalken angebracht. Fig .: 3 , 2 , in which only one hole for the clamping screws is inserted in the upper and lower folds. At the cantilever Fig .: 3 , 1 is on the head side instead of a pressure profile Fig .: 1 , 6 a flat profile Fig .: 3.3 with a head-side threaded bolt Fig .: 3 , 4 for adjustment, tensioning and stabilization of the superimposed absorption bars attached.

Ausführungsform Absorptionsbalken Abb.: 04Embodiment absorption beam Fig .: 04

Der Korpus des Absorptionsbalkens besteht aus einem vorzugsweise aus Aluminium hergestellten Strangpress-U-Profil Abb.: 4 . 1 mit einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, das an den Korpusenden mit je einem Enddeckel verschlossen ist. Die Frontseite des Absorbtionsbalkens Abb.: 04 ist als Schalleintritt Abb.: 4 . 2 ausgebildet. Diese ist mit einem großmaschigen Streckmetallgitter Abb.: 4 . 3 aus korrosionsbeständigem Metall mit einem Wabensteganteil als Reflektionsfläche von ca. 14% bis16% abgeschlossen. Vor der inneren Rückwand ist eine Reflektorplatte Abb.: 4.4 aus extrem masseträgem Material installiert, welche die nach der Durchdringung des Granulates Abb.: 4 . 5 noch ankommende Schallenergie reflektiert und dadurch in Richtung Schalleintritt Abb.: 4 . 2 zurück transportiert. Der Freiraum Abb.: 4 . 6 zwischen der Reflektorplatte und dem Streckmetall-Abschluss des Absorptionsbalkens ist mit einem Granulat Abb.: 4 . 5 gefüllt, das aus einem unverrottbaren, hochporösen Naturstoff (aufgeschäumtes Alumosilikat) besteht.The body of the absorption beam consists of an extruded U-profile, preferably made of aluminum Fig .: 4 , 1 with a square or rectangular cross-section, which is closed at the body ends, each with an end cap. The front of the absorption bar Fig .: 04 is as a sound entry Fig .: 4 , 2 educated. This is with a large-meshed expanded metal mesh Fig .: 4 , 3 made of corrosion-resistant metal with a honeycomb web portion as a reflection surface of approx. 14% to 16%. In front of the inner rear wall is a reflector plate Fig .: 4.4 made of extremely solid material, which after the penetration of the granules Fig .: 4 , 5 still incoming sound energy reflected and thereby in the direction of sound entry Fig .: 4 , 2 transported back. The open space Fig .: 4 , 6 between the reflector plate and the expanded metal end of the absorption bar is with a granulate Fig .: 4 , 5 filled, which consists of an erodible, highly porous natural material (foamed aluminosilicate).

Aufbau des mobilen Schallschutzwand Systems (Blatt 1)Construction of the mobile soundproofing system (sheet 1)

Nach dem maßgerechten Einbringen der Rammpfähle in das Erdreich neben dem Schotterbett des Gleiskörpers werden die Kragarm-Bauteile entsprechend den vorgegebenen Maßen auf den Rammpfahlköpfen befestigt. Die wichtigste Voraussetzung vor dem Wandaufbau auf dem Kragarm ist die aus den örtlichen Gegebenheiten und gesetzlichen Vorgaben zu berechnende Entfernung der Schutzwand-Vorderkante zur Schallquelle hin, da gemäß den physikalischen Gesetzmäßigkeiten immer der geringstmögliche Abstand zur Schallquelle hin auch die optimalste Position eines Schallhindernisses ist. Danach werden die Absorptionsbalken auf den dafür vorgesehenen Auflagern der Kragarme übereinander in Form eines Wandaufbaues eingelegt und mit den zugehörigen Klammerprofilen verklammert.After the tailor-made introduction of the piles in the soil next to the ballast bed of the track body, the cantilever components are fixed according to the specified dimensions on the Rammpfahlköpfen. The most important requirement before wall construction on the cantilever arm is the distance of the protective wall leading edge to the sound source to be calculated from the local conditions and legal requirements, since according to the physical laws the smallest possible distance to the sound source is always the most optimal position of an acoustic obstacle. Thereafter, the absorption bars are placed one above the other in the form of a wall structure on the provided supports of the cantilever arms and clamped with the associated clip profiles.

An der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des mobilen Schallschutzwand Systems können noch bautechnische Ergänzungen, Modifizierungen und Änderungen vorgenommen oder daraus abgeleitet werden, sofern diese nicht das Gebiet, den Umfang und das Funktionsprinzip der Erfindung überschreiten oder grundlegend verändern.In the above-described embodiment of the mobile soundproofing wall system structural additions, modifications and changes can be made or derived from them, as long as they do not exceed the area, the scope and the principle of operation of the invention or fundamentally change.

Zum Beispiel kann die aus den Absorptionsbalken bestehende Schallschutzwand erfindungsgemäß dem Zweck entsprechend modifiziert und als doppelseitig wirkende Schallschutzwand zwischen den einzelnen Gleiskörpern installiert werden.For example, the existing of the absorption beam soundproof wall according to the invention modified according to the purpose and installed as a double-acting soundproofing wall between the individual track bodies.

Als ein weiteres Beispiel ist zu nennen, dass die Erfindung sich ohne große technische Schwierigkeiten auch im Bereich von Brückenbauten als Schallschutz-Vorhang einsetzen lässt.As a further example, it should be mentioned that the invention can be used without great technical difficulties in the field of bridge construction as a soundproofing curtain.

Claims (14)

Auf spezielle Standard-Gründungselemente installierte Vorrichtungen (nachherein auch Absorptionsbalken genannt), die den durch Fahrverkehr auf Gleisanlagen erzeugten hörbaren Luftschall autodynamisch mittels der axiomatisch bekannten physikalischen Mechanismen der Absorption/Dissipation in nicht hörbare Schwingungsenergiewellen umzuwandeln. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem balkenförmig gestalteten Bauteil (U-Profil aus Metall oder gleichwertigen verformbaren Stoffen in beliebigen statisch zulässigen Längen) mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt besteht, das an drei (3) Seiten und den Kopfenden völlig geschlossen ist. Die vierte (4.) Seite ist als offener Schalleintritt ausgebildet und so verkleidet, dass die von der Schallquelle abgestrahlte Luftschallenergie so widerstandsfrei wie technisch möglich in das Innere des Absorptionsbalkens und damit in das dort befindliche Granulat einströmen kann.Devices installed on special standard foundation elements (also referred to as absorption beams ) convert the audible airborne sound produced by road traffic on tracks into autodynamic means of axiomatically known physical mechanisms of absorption / dissipation into non-audible vibrational energy waves. The device is characterized in that it consists of a beam-shaped component (U-profile made of metal or equivalent deformable materials in any statically permissible lengths) with a square or rectangular cross section, which is completely closed on three (3) sides and the head ends. The fourth (4th) side is designed as an open sound inlet and covered so that the radiated from the sound source airborne sound energy can flow without resistance as technically possible in the interior of the absorption bar and thus in the granules located there. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalleintritt des Absorptionsbalkens mit weitmaschigem Streckmetall (jedoch kleinerer Querschnitt als die Korngröße des Granulates) oder gleichwertigem Material mit einem Anteil der Wabenstege als Reflektionsfläche von ca.14% bis 16% verschlossen und damit ein weitgehend hindernisfreier Schalleintritt von mindestens 80% vorhanden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the sound inlet of the absorption beam with weitmaschigem expanded metal (however, smaller cross-section than the grain size of the granules) or equivalent material with a proportion of Honeycomb webs as a reflection surface of about 14% to 16% closed and thus a largely obstacle-free sound entry of at least 80% is available. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Innenrückwand des Absorptionsbalkens eine Reflektorplatte aus einem extrem masseträgen Material eingebaut ist, welche die Aufgabe hat, die in den Innenraum der Vorrichtung eingedrungene und durch das Granulat nicht dissipierte, beziehungsweise nicht absorbierte Schallenergie, wieder zurück in das Granulat zu reflektieren und damit zum Schalleintritt zu transportieren. Als positives physikalisches Nebenprodukt werden dadurch destruktive Interferenzen ausgelöst, die in der Lage sind, die resultierende Amplitude, also gegenläufig ankommende frequenzgleiche Schallenergie, erheblich zu schwächen oder sie aufzuheben.Apparatus according to claim 1, characterized in that in front of the inner rear wall of the absorption beam, a reflector plate is installed from an extremely massive material, which has the task, the penetrated into the interior of the device and not dissipated by the granules, or not absorbed sound energy, back again to reflect into the granules and thus transport it to the sound inlet. As a positive physical by-product, this causes destructive interferences which are capable of considerably weakening or canceling out the resulting amplitude, that is to say in the opposite direction of the same frequency sound energy. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grund der extrem hohen Masseträgheit des für die Reflektorplatte verwendeten Materials eine Übertragung von Schallenergie und anderen Schwingungen auf den Korpus des Absorptionsbalkens und damit auf den Schutzwandaufbau nahezu ausgeschlossen ist.Apparatus according to claim 1 and 3, characterized in that due to the extremely high inertia of the material used for the reflector plate transmission of sound energy and other vibrations on the body of the absorption beam and thus on the bulkhead construction is almost impossible. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum des Absorptionsbalkens mit hochporösem Alumosilikat-Granulat oder einem Material mit gleichwertigen oder besseren akustischen, chemischen, kristallinen und sonstigen Eigenschaften, wie sie das verwendete Granulat ausweist, gefüllt ist. Durch die zwangläufig in das Granulat einströmende Luftschallenergie werden auf Grund der großen Porosität und kristallinen Beschaffenheit desselben die bekannten axiomatischen physikalischen Mechanismen - also die Absorption / Dissipation der Schallenergie - autodynamisch ausgelöst. Die dabei entstehende Wärmeentwicklung innerhalb der Vorrichtung hat keinerlei negativen Einfluss auf die physikalischen Absorptions-Prozesse. Eine Überhitzung des Absorptionsbalkens findet nicht statt, da die durch kurzfristige Energieumwandlung entstehende Wärme schnell wieder über die Vorrichtungswandungen an die Umgebungsluft abgegeben wird.Apparatus according to claim 1, characterized in that the free space of the absorption bar is filled with highly porous aluminosilicate granules or a material having equivalent or better acoustic, chemical, crystalline and other properties as identifies the granules used. Due to the large porosity and crystalline nature of the same, the known axiomatic physical mechanisms - ie the absorption / dissipation of the sound energy - are triggered autodynamically by the airborne sound energy which inevitably flows into the granules. The resulting heat development within the device has no negative impact on the physical absorption processes. Overheating of the absorption bar does not occur because the heat generated by short-term energy conversion is quickly released back to the ambient air through the device walls. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorptionsbalken in seinen Querschnitts-Abmessungen auf Grund der bestehenden physikalischtechnischen Gesetzmäßigkeiten der Akustik, sowie auch aus statischen Gründen, ausschließlich in dem von uns berechneten Vierkant-Standardquerschnitt ausgelegt werden konnte. Dies hat zur Folge, dass die Abmessungen des Absorptionsbalkens optimal zu den von den Bahnbetreibern in ihren Vorschriften geforderten Maßvorgaben, wie etwa die Maßvorgaben der Wandhöhen etc., passen.(Blatt 1)Apparatus according to claim 1, characterized in that the absorption beam in its cross-sectional dimensions due to the existing physico-technical Regularities of the acoustics, as well as for static reasons, could be interpreted exclusively in the square standard cross-section calculated by us. This has the consequence that the dimensions of the absorption beam optimally to the required by the railway operators in their specifications specifications, such as the specifications of the wall heights, etc. fit. ( Sheet 1 ) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grund der einfachen Konstruktion und Formgebung der Absorptionsbalken die für den Aufbau einer Schallschutzwand benötigten Gründungselemente und Bauteile sich aus nahezu allen für diesen Zweck geeigneten oder anpassbaren Materialien herstellen lassen. Schallschutzwände, auch abweichend von der Standardausführung, können daher in jeder schalltechnisch notwendigen Form, Höhe, Abstufung und der gegebenenfalls erforderlichen seitlichen Neigungen in Kurvenbereichen mit geringstem technischen Aufwand konstruktiv erstellt werden.Apparatus according to claim 1, characterized in that due to the simple design and shaping of the absorption beam required for the construction of a sound barrier foundation elements and components can be made from almost all suitable or customizable for this purpose materials. Soundproof walls, also deviating from the standard design, can therefore be constructively created with minimal technical effort in any form required for sound technology, height, gradation and possibly required lateral inclinations in curve areas. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionsbalken an ihren Rückseiten so miteinander verbunden werden können, dass sie als zweiseitig wirkende Schallschutzwand zwischen zwei und/oder mehreren nebeneinander verlaufenden Gleisen auf entsprechend konstruierten Gründungsvorrichtungen installiert werden können.Apparatus according to claim 1, characterized in that the absorption beams can be connected to each other at their backs so that they can be installed as a bidirectional soundproof wall between two and / or more adjacent tracks on appropriately designed foundation devices. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Absorptionsbalken erstellten Schallschutzwände auf Grund ihrer erfindungsgemäßen Funktions- und Konstruktionsmerkmale bei Einsatz an Ingenieur-Bauwerken, zum Beispiel an Brücken etc., die schalltechnisch an sie gestellten Anforderungen (soweit konstruktiv möglich) ebenfalls optimal erfüllen.Apparatus according to claim 1 and 7, characterized in that the noise protection walls created from the absorption beam due to their functional and design features according to the invention when used on engineering structures, for example on bridges, etc., the sonic requirements placed on them (as far as constructively possible) also optimally meet. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mobile Schallschutzwand System in der Regel auf einer Standard-Gründungsvorrichtung, bestehend aus einem in das Erdreich eingebrachten Gründungspfahl, auf dem die Kragarmhalter-Platte mit beliebig langen Kragarm und zugehörigen Kragarmhalter als in seinen Bauelementen positionierbares Kragarmbauteil befestigt sind, installiert wird.Apparatus according to claim 1 and 7, characterized in that the mobile soundproofing system usually on a standard foundation device consisting of a buried pile inserted into the ground on which the Kragarmhalter plate with arbitrarily long cantilever and associated Kragarmhalter than in its components positionable Kragarmbauteil are attached, is installed. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das auf dem Gründungspfahl installierte Kragarmbauteil höhenverstellbar und der darauf installierte Kragarm längenverstellbar ist. Die Kragarmlänge wird durch die örtlichen Gegebenheiten bestimmt.. Das Kragarm-Bauteil der Standard-Gründungsvorrichtung des Mobilen Schallschutzwand Systems wird im Bedarfsfall auch konstruktiv so ausgeführt, das es horizontal um dreihundertsechzig Grad (360°) drehbar und/oder vertikal um neunzig Grad (90°) schwenkbar ist. Dadurch wird die erfindungsgemäß bestmögliche Positionierung der zu erstellenden Schallschutzwand erzielt und der Absorptionsgrad der Schallschutzwand auf das technisch Machbare optimiertApparatus according to claim 10, characterized in that the installed on the foundation pile Kragarmbauteil height adjustable and the cantilever arm installed thereon is adjustable in length. The cantilever length is determined by the local conditions. The cantilever component of the standard foundation device of the mobile soundproofing wall system is also constructively designed to rotate horizontally by three hundred and sixty degrees (360 °) and / or ninety degrees vertically (ninety degrees) °) is pivotable. As a result, the best possible positioning according to the invention of the soundproofing wall to be created is achieved and the degree of absorption of the soundproofing wall is optimized to the technically feasible Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Installation der mobilen Schallschutzwand auch auf anderen einfachen Gründungs-Vorrichtungen, wie zum Beispiel auf Köcher-Bohrpfahlbauelemente mit Schutzwand-Befestigungselementen, maßgerechte Gründungspfähle mit entsprechenden Schutzwand-Befestigungen und Auflagern sowie anderen Variationen, die auf Grund der Funktions- und Konstruktionsmerkmale der Absorptionsbalken gegeben sind, erfolgen kann.Apparatus according to claim 7, characterized in that the installation of the mobile soundproofing wall on other simple foundation devices, such as quiver-bored pile elements with protective wall fasteners, scale foundation piles with corresponding bulkhead mounts and supports as well as other variations due to the functional and design features of the absorption bars are given can take place. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf Grund der konstruktiven Ausführung des mobilen Schallschutzwand Systems aus den Absorptionsbalken dieselbe je nach Bedarf, zum Beispiel bei Gleiswartungsarbeiten etc., ohne den Einsatz von schwerem Gerät segmentweise einfach, leicht und kurzfristig ab- und aufbauen lässt und dadurch jederzeit im Bedarfsfall in seiner Bauhöhe und seinem Abstand zur Schallquelle hin verändert werden kann.Apparatus according to claim 7, characterized in that due to the structural design of the mobile soundproofing system from the absorption bar the same as needed, for example, track maintenance work, etc., without the use of heavy equipment segmentally simple, easy and short-term off and build up can be changed at any time in case of need in its height and its distance from the sound source. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass spezielle Standard-Klammerstützen mit Vorrichtungen zur Montage für einen als Zubehör entwickelten Handlauf und zwei Auftritten als Schutzwand-Übersteighilfen ausgerüstet sind.Apparatus according to claim 14, characterized in that special standard staple supports are equipped with devices for mounting a handrail developed as an accessory and two appearances as a protective wall-Übersteighilfen.
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