EP2407596A2 - Koppelelement eines Lärmschutzwandelementes mit einem Pfosten - Google Patents

Koppelelement eines Lärmschutzwandelementes mit einem Pfosten Download PDF

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EP2407596A2
EP2407596A2 EP11401544A EP11401544A EP2407596A2 EP 2407596 A2 EP2407596 A2 EP 2407596A2 EP 11401544 A EP11401544 A EP 11401544A EP 11401544 A EP11401544 A EP 11401544A EP 2407596 A2 EP2407596 A2 EP 2407596A2
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EP
European Patent Office
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profile
profiles
aluminum
damper
stop bar
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EP11401544A
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Andreas Kugler
Steffen Scheible
Rolf Bühn
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Ed Zueblin AG
Original Assignee
Ed Zueblin AG
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • 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
    • E01F8/0023—Details, e.g. foundations

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for fastening Ausfachungs instituten of noise barriers to the profile posts thereof.
  • infill element - which may be a precast concrete element, an aluminum cassette, a glass or wooden element or other design - and the supporting post, preferably a double-T-beam
  • the ends of the Noise barriers include incorporating a damping element.
  • This damper in the form of a suitable plastic profile may already be embedded in concrete in the infill element, as in EP 2 006 450 B1 or EP 1 865 110 is described.
  • cassette components made of, for example, aluminum the damper element is riveted or otherwise fastened.
  • the disadvantage is in these Embodiments, however, that the replacement of the damper - in the case of damage or premature aging - impossible or very expensive.
  • the object of the invention is to provide a system that serves as a holder of the replaceable damping element and at the same time creates a geometric balance between element thickness and different carrier profile heights.
  • the invention provides to use prefabricated aluminum extruded profiles. These are shaped so that tailor-made suitable damper profiles - preferably of ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) - are drawn into a depression.
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • the aluminum extruded profile can be used in different heights. The different height is realized by at least one hollow chamber in the profile, which varies in height and wall thickness.
  • the ausfachende wall element can be sized and manufactured according to the requirements of the installation situation, the support profile of the post is also sized and selected according to the actions.
  • the distance between the two components is compensated with the appropriately sized hollow chamber profiles with damping EPDM insert on the front and optionally back of the soundproofing element.
  • an angle leg is formed on the extruded profile.
  • On this angle thigh bar are punched holes arranged to receive the fastening means. These fasteners are guided through holes in the support flange and the slot openings in the extruded profile and tightened - so that sits the damping element at the predefined position.
  • a stop bar is formed on the extruded profile.
  • the infilling wall elements - heavy precast concrete elements, glass or wooden elements or aluminum cassettes - are mounted. Aluminum cassettes require a wide span - post distances of 5.0 are currently feasible - and high wall heights of up to 6.0 m usually require edge reinforcement on the vertical side edges.
  • the horizontal reinforcement of the noise protection cassettes within the canted surface has to be shortened in order to create room for the edge reinforcement.
  • the damping holder - the inventive system of EPDM profile in its holder of an aluminum extruded profile - must attack for reasons of load flow in the horizontal reinforcement. It is therefore intended to arrange the hollow-chamber damping element as far as possible towards the field interior and thus close to the flange end of the carrier profile. As a result, in this case the angle leg is arranged with the fastening screws between the hollow chamber and the carrier web and thus hidden and inaccessible.
  • An additional benefit of this arrangement of attachment is that the design-relevant span for the element is slightly reduced and the accessibility of the screw connection is more difficult with regard to vandalism.
  • the angle leg is profiled with an additional stop edge.
  • This is in a matched to the screw head dimensions distance to the hollow box of the profile.
  • the screws - preferably with six- or quadrangular head formation - are introduced in advance and can then be tightened without additional holding the screw head.
  • the stop bar is slightly cranked at its upper edge, so that preferably threaded nuts with hexagonal or quadrangular geometry as in a rail guide and secured to its desired position.
  • the punched holes of the elongated holes in the extruded profile are extended to the longitudinal edge of the angle leg.
  • the stop bar is interrupted locally.
  • the system according to the invention can also be used in other material compositions - the aluminum extruded profile can be replaced, for example, with a constant geometry by a UV and aging-resistant plastic or a steel profile.
  • FIG. 1 the bearing detail of the aluminum cassettes 1 for a noise barrier is shown.
  • the carrier profile 2 is provided on the carrier length on both sides in the flange region 8 with holes at a regular distance from each other.
  • the aluminum extrusions 4 of the invention with fasteners (screw-and-nut connections) 5 are attached.
  • a damper 3 made of plastic - preferably EPDM - fed, which rests against the infill 1 of the noise barrier.
  • the balance between component thickness of the cassette 1 and the height of the carrier profile 2 is effected by the configuration of the holder profile according to the invention 4.
  • the distance between the surface of the noise protection element 1 and the inner edge of the support flange 8 is filled so that Damper profile 3 is installed accurately.
  • the starting point of the EPDM damper 3 is in the range of horizontal reinforcements, which extend at most up to the vertical edge reinforcement 11.
  • FIG. 2 is an aluminum extruded profile 4 with damper element 3 without stop bar 6 or hollow chamber 7 to see (as it was already used and thus represents the prior art).
  • FIG. 3 is the invention modified aluminum extruded profile 4 drawn with stop bar 6 for the fasteners 5.
  • the screw head - preferably six- or quadrangular - is located between stop bar 6 and the holder 10 of the EDPM damper 3, so that no further counter-holding is required for the tightening and loosening of the fastening elements 5.
  • FIG. 4 and 5 show extruded profiles 4, which have at least one Hohlhuntausformung 7.
  • the profile 4 can be designed so that the distance between infill 1 and carrier profile 2 is filled.
  • an angle leg 9 is formed, which serves to receive the fastening screws and nuts 5. In the angle leg 9 slots are punched, compensate for their approximately oval shape manufacturing tolerances between the holes in the flange 8 of the carrier profile 2 and the punched holes in the aluminum extruded profile 4.
  • a stop bar 6 is formed on the extruded profile 4, which secures the fasteners 5 when screwed against rotation.
  • the elastomeric profile 3 can be pulled out and replaced with a new, without necessarily the infill elements 1 of the noise barrier must be dismantled.
  • the entire system according to the invention of damping 3 and aluminum extruded profile 4 can be removed and replaced by a new one, or in the dismantled state, the new EPDM profile 3 can be retracted before the replacement of the entire system.

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Abstract

Die Lagerung von Elementen von Lärmschutzwänden an den tragenden Pfosten wird über ein Koppelelement realisiert, das aus einem angeschraubten Aluminium-Strangpressprofil mit eingefasstem Dämpferprofil - bevorzugt aus EPDM-Kautschuk €• besteht. Dieses ist im Bedarfsfall austauschbar. Die Strangpressprofile des Koppelelementes sind so ausgeformt, dass sie mindestens eine Hohlkammer enthalten, deren Geometrie angepasst ist, so dass der Abstand zwischen Oberfläche der Ausfachung und dem Trägerflansch mit dem Profil ausgeglichen wird. Das System ist dazu geeignet, Trägerprofil und Ausfachungselement unabhängig von einander zu dimensionieren und damit zu optimieren.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Ausfachungselementen von Lärmschutzwänden an die Profil-Pfosten derselben.
    • Stand der Technik
  • Lärmschutzwände sind je nach Umgebungsbedingungen teilweise hohen Belastungen ausgesetzt, wobei nicht nur Wind und Sturm erhebliche Kräfte auf die Wandelemente und in deren Weiterleitung auf die Pfosten, an denen diese aufgenommen sind, ausüben. Durch vorbeifahrende Züge oder Kraftfahrzeuge, insbesondere des Güterverkehrs werden hohe dynamische Lasten in Form von Druck- und Sogwirkung über die Wand in die Einbauelemente und somit in die Bauwerke bzw. Fundamente eingeleitet. So haben z. B. Untersuchungen an Hochgeschwindigkeitsstrecken der Deutschen Bahn gezeigt, dass es hier zu einer hochgradigen dynamischen Belastung kommt, die großen Einfluss auf die Dauerhaftigkeit des Bauwerkes hat.
  • Zur Lagerung der Ausfachungselemente hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zwischen Ausfachungselement - das ein Betonfertigteil, eine Aluminiumkassette, ein Glas- oder Holzelement oder eine andere Bauform sein kann - und dem tragenden Pfosten, bevorzugt einem Doppel-T-Träger, der die Enden der Lärmschutzwände umfasst, ein dämpfendes Element einzubauen. Dieser Dämpfer in Form eines geeigneten Kunststoff-Profiles kann bereits im Beton des Ausfachungselementes einbetoniert sein, wie es in EP 2 006 450 B1 oder EP 1 865 110 beschrieben ist. An Kassettenbauteilen aus beispielsweise Aluminium ist das Dämpferelement angenietet oder anderweitig befestigt. Nachteilig ist in diesen Ausführungsformen jedoch, dass der Austausch des Dämpfers - im Falle von Beschädigung oder vorzeitiger Alterung - unmöglich oder mit sehr hohem Aufwand verbunden ist. Es wurden deshalb trapezförmige Profile in den Beton des Fertigteiles eingebracht, die als Halterung eines Dämpfer-Kunststoffes dienen. Mit dieser Bauart wurde für Betonfertigteile eine Lösung umgesetzt, die den Austausch des dämpfenden Kunststoffprofiles ermöglicht. Nachteilig ist, dass die Dicke des ausfachenden Wandelementes auf die Trägergröße des Pfostens abgestimmt werden muss, um so eine ausreichende Passgenauigkeit zu erreichen. Alternativ muss der Zwischenraum zwischen Trägerflansch-Innenkante und Oberfläche der Ausfachung aufwändig aufgefüttert werden. Häufig kann die Wirtschaftlichkeit der Konstruktion so nicht optimiert werden.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es ein System anzugeben, das als Halterung des austauschbaren Dämpfungselementes dient und zugleich einen geometrischen Ausgleich zwischen Elementstärke und unterschiedlichen Trägerprofilhöhen schafft.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Hierzu sieht die Erfindung vor, vorgefertigte Alu-Strangpressprofile einzusetzen. Diese sind so geformt, dass passgenau geeignete Dämpferprofile ― bevorzugt aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) - in einer Vertiefung eingezogen werden. Zugleich ist das Aluminium-Strangpressprofil in verschiedenen Bauhöhen einsetzbar. Die unterschiedliche Bauhöhe wird durch mindestens eine Hohlkammer im Profil realisiert, die in ihrer Höhe und Wandstärke variiert. Damit kann das ausfachende Wandelement nach den Erfordernissen der Einbausituation bemessen und gefertigt werden, das Trägerprofil des Pfostens wird ebenfalls nach den Einwirkungen bemessen und ausgewählt.
  • Die Distanz zwischen beiden Bauteilen (Wandelement und Pfosten) wird mit den entsprechend bemessenen Hohlkammerprofilen mit dämpfender EPDM-Einlage an Vorder- und gegebenenfalls Rückseite des Schallschutzelementes ausgeglichen.
  • In einer beispielhaften Ausführungsvariante ist am Strangpressprofil ein Winkelschenkel angeformt. Auf dieser Winkelschenkelleiste sind Langlochausstanzungen zur Aufnahme der Befestigungsmittel angeordnet. Diese Befestigungsmittel werden durch Bohrungen im Trägerflansch und die Langlochöffnungen im Strangpressprofil geführt und angezogen - damit sitzt das Dämpfungselement an der vordefinierten Stelle. Zur Sicherung der Schraubenköpfe oder Muttern gegen Verdrehen wird bevorzugt eine Anschlagleiste am Strangpressprofil angeformt. Die ausfachenden Wandelemente ― schwere Betonfertigteile, Glas- oder Holzelemente oder Aluminiumkassetten ― werden montiert. Aluminiumkassetten bedürfen bei großer Spannweite - Pfostenabstände von 5,0 sind derzeit realisierbar - und hohen Wandhöhen bis zu 6,0 m in der Regel einer Randverstärkung an den vertikalen Seitenkanten. Daraus ergibt sich, dass die innerhalb der gekanteten Oberfläche liegende horizontale Verstärkung der Lärmschutzkassetten gekürzt werden muss um Raum für die Randverstärkung zu schaffen. Die dämpfende Halterung - das erfindungsgemäße System aus EPDM-Profil in seiner Halterung aus einem Aluminium-Strangpressprofil - muss aus Gründen des Lastflusses im Bereich der horizontalen Verstärkung angreifen. Es ist deshalb vorgesehen, das Hohlkammer-Dämpfungselement möglichst weit zum Feldinneren hin und damit nahe am Flanschende des Trägerprofiles anzuordnen. Infolgedessen ist in diesem Fall der Winkelschenkel mit den Befestigungsschrauben zwischen Hohlkammer und Trägersteg und damit verdeckt und unzugänglich angeordnet. Ein zusätzlicher Nutzen dieser Anordnung der Befestigung ist der, dass sich die bemessungsrelevante Spannweite für das Element etwas verringert und die Zugänglichkeit der Schraubenverbindung hinsichtlich Vandalismus erschwert ist. Bevorzugt für diese Anordnung der Befestigungselemente ― ohne direkte gleichzeitige Zugänglichkeit von Schraubenkopf und Mutter ― wird der Winkelschenkel mit einer zusätzlichen Anschlagkante profiliert. Diese liegt in einem auf die Schraubenkopfabmessungen abgestimmten Abstand zum Hohlkasten des Profiles. Die Schrauben - bevorzugt mit sechs- oder viereckiger Kopfausbildung ― werden vorab eingeführt und können dann ohne zusätzliches Gegenhalten des Schraubenkopfes angezogen werden. In einer abgewandelten Ausführungsform ist die Anschlagleiste an ihrem oberen Rand leicht gekröpft, so dass bevorzugt Muttern mit sechs- oder viereckiger Geometrie wie in einer Schienenführung eingefädelt und an ihrer Solllage gesichert werden.
  • Für kleinere Spannweiten der Lärmschutzelemente ohne Verstärkung der vertikalen Ränder ist eine Anordnung der Winkelschenkel zum Flanschende zeigend für eine einfachere Montage von Vorteil, auch in diesem Fall erleichtert die Anschlagleiste das Festlegen der Schrauben-und-Mutter-Verbindungen. Grundsätzlich kann zwar das Gesamtsystem gelöst werden, in der Regel wird jedoch nur das geschädigte Dämpferelement erneuert und das alte Strangpressprofil wieder verwendet.
  • In einer Ausführungsvariante sind die Ausstanzungen der Langlöcher im Strangpressprofil bis zum Längsrand des Winkelschenkels hin erweitert. An diesen Stellen ist die Anschlagleiste örtlich unterbrochen. Nach dem Lockern der Schrauben-Mutter-Verbindungen -jedoch ohne vollständiges Lösen - kann das erfindungsgemäße Gesamtsystem aus Strangpressprofil und EPDM-Dämpfer ausgefädelt werden. Bei diesem Vorgang verbleiben die Befestigungselemente (Schrauben und Muttern) im Träger, d. h. sie werden nicht vollständig rückgebaut. Nach Austausch des EPDM-Dämpferelementes wird das Gesamtsystem wieder in die verbleibenden Befestigungselemente eingefädelt. Diese werden abschließend festgezogen, dabei werden die Schraubenköpfe oder Mutter bevorzugt durch die Anschlagsleiste gegen Verdrehen gesichert.
  • Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße System auch in anderer Materialzusammensetzung einsetzbar ― das Aluminium-Strangpressprofil kann beispielsweise bei gleichbleibender Geometrie durch einen UV- und alterungsbeständigen Kunststoff oder ein Stahlprofil ersetzt werden.
  • Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben:
    • Fig.1:
    Schnittansicht durch ein Aluminiumkassettenelement 1 einer Lärmschutzwand mit Träger 2, Dämpfungssystem aus EPDM 3 und Alu-Strangpressprofil 4 und Befestigungselementen 5 - Prinzipskizze
    Fig. 2:
    Grundprofil 3, 4 ohne Hohlkammern (wie es bereits von Züblin an Hochgeschwindigkeitsstrecken eingebaut wurde)
    Fig. 3:
    modifiziertes Grundprofil 3, 4 mit Anschlagleiste 6 für die Befestigung ohne Höhenkompensation
    Fig. 4 und Fig. 5:
    Ausbildung mit erfindungsgemäßer Hohlkammer 7 zum Ausgleich der Distanz zwischen Ausfachung 1 der Lärmschutzwand und Trägerprofilhöhe 2 - verschiedene Ausführungen
  • In Figur 1 ist das Lagerdetail der Aluminium-Kassetten 1 für eine Lärmschutzwand dargestellt. Das Trägerprofil 2 wird über die Trägerlänge beidseitig im Flanschbereich 8 mit Löchern in regelmäßigem Abstand zueinander versehen. An den Trägerflanschen 8 werden die erfindungsgemäßen Aluminium-Strangpressprofile 4 mit Befestigungselementen (Schrauben-und-Mutter-Verbindungen) 5 befestigt. Im Halterprofil 4 ist ein Dämpfer 3 aus Kunststoff - bevorzugt EPDM - eingezogen, der an der Ausfachung 1 der Lärmschutzwand anliegt. Der Ausgleich zwischen Bauteilstärke der Kassette 1 und der Höhe des Trägerprofiles 2 erfolgt durch die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Halterprofiles 4. Durch das Ausformen einer oder mehrerer Hohlkammern 7 wird der Abstand zwischen der Oberfläche des Lärmschutzelementes 1 und der Innenkante des Trägerflansches 8 so ausgefüllt, dass das Dämpferprofil 3 passgenau eingebaut ist. Der Ansatzpunkt der EPDM-Dämpfer 3 liegt im Bereich der horizontalen Verstärkungen, die sich maximal bis zur vertikalen Randverstärkung 11 erstrecken.
  • In Figur 2 ist ein Alu-Strangpressprofil 4 mit Dämpfer-Element 3 ohne Anschlagleiste 6 oder Hohlkammer 7 zu sehen (wie es bereits zum Einsatz kam und somit den Stand der Technik darstellt). In Figur 3 ist das erfindungsgemäß modifizierte Aluminium-Strangpressprofil 4 mit Anschlagleiste 6 für die Befestigungselemente 5 gezeichnet. Der Schraubenkopf - bevorzugt sechs- oder viereckig - liegt zwischen Anschlagleiste 6 und der Halterung 10 des EDPM-Dämpfers 3 an, so dass für das Anziehen und Lösen der Befestigungselemente 5 kein weiteres Gegenhalten erforderlich ist.
  • Figur 4 und 5 zeigen Strangpressprofile 4, die mindestens eine Hohlkammerausformung 7 vorweisen. Über die Höhe des Hohlkastens 7 kann das Profil 4 so ausgestaltet werden, dass die Distanz zwischen Ausfachung 1 und Trägerprofil 2 ausgefüllt ist. Neben dem Hohlkasten ist ein Winkelschenkel 9 angeformt, der der Aufnahme der Befestigungsschrauben und - muttern 5 dient. In den Winkelschenkel 9 werden Langlöcher eingestanzt, die durch ihre annähernd ovale Form Herstellungstoleranzen zwischen den Bohrungen im Flansch 8 des Trägerprofiles 2 und den Ausstanzungen im Alu-Strangpressprofil 4 ausgleichen. In einer Ausführungsvariante wird an das Strangpressprofil 4 eine Anschlagleiste 6 angeformt, die die Befestigungselemente 5 beim Anschrauben gegen Verdrehen sichert.
  • Im Revisionsfall, der einen Austausch der Dämpfung 3 erforderlich macht, kann das Elastomer-Profil 3 herausgezogen und durch ein neues ersetzt werden, ohne dass zwingend die Ausfachungselemente 1 der Lärmschutzwand rückgebaut werden müssen. Alternativ kann auch das erfindungsgemäße Gesamtsystem aus Dämpfung 3 und Alu-Strangpressprofil 4 entfernt und durch ein neues ersetzt werden, beziehungsweise in ausgebautem Zustand kann das neue EPDM-Profil 3 eingezogen werden bevor der Wiedereinbau des Gesamtsystemes erfolgt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Ausfachung - beispielsweise Aluminiumkassette
    2
    Trägerprofil
    3
    Dämpfung - bevorzugt EPDM-Profil
    4
    Strangpressprofil
    5
    Befestigungselement - Schraube und Mutter
    6
    Anschlagleiste
    7
    Hohlkammer
    8
    Trägerflansch
    9
    Winkelschenkel
    10
    Dämpferprofilhalterung
    11
    vertikale Verstärkung des Ausfachungselementes

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Halten von Ausfachungen (1) in Trägerprofilen (2) mit am Trägerflansch (8) befestigten Aluminium-Strangpressprofilen (4) und daran angeordneten, austauschbaren dämpfenden Kunststoffprofilen (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (4) mindestens eine Hohlkammer (7) aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass am Strangpressprofil (4) ein Winkelschenkel (9) angeformt ist, der die Befestigungselemente (5) aufnimmt.
  3. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass am Strangpressprofil (4) eine Anschlagleiste (6) derart angeformt ist, dass der Abstand zur Hohlkammer (7) oder zur Vertiefung (10) zur Aufnahme des Dämpferprofiles (3) passgenau die Schrauben- oder Mutterngeometrie der Befestigungselemente (5) aufnimmt.
  4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenköpfe oder Muttern (5) sechs- oder viereckig sind und sich zwischen Anschlagleiste (6) und Profil (7), (10) einpassen.
  5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Langlöcher im Winkelschenkel (9) des Profiles (4) zum freien Rand hin offen ausgeformt sind.
EP11401544.9A 2010-07-13 2011-07-07 Koppelelement eines Lärmschutzwandelementes mit einem Pfosten Withdrawn EP2407596A3 (de)

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