PL184317B1 - Ściana dźwiękochłonna - Google Patents

Abstract

1. Ściana dźwiękochłonna o konstrukcji modułowej, składająca się z pionowych, osadzonych w podłożu słupów, mających boczne, wzdłużne gniazda montażowe, w których umieszczone są brzegi ułożonych jedne na drugich płyt ekranowych, mających w dolnych ścianach wzdłużne, bruzdowe gniazda, znamienna tym, że płyty (7) ekranowe połączone są wzdłużnymi ryglami (9) o kształcie zbliżonym w przekroju poprzecznym do odwróconych widełek o kątach zasadniczo prostych, przy czym ramiona (9b) rygli (9) obejmują krawędzie górne płyty (7) ekranowej dolnej, a nóżka (9c) rygla (9) umieszczona jest w bruzdowym gnieździe (8) płyty (7) ekranowej górnej, a ponadto korzystnie nóżka (9c) rygla (9) jest wzdłużnie dzielona, tworząc dwa oddzielne elementy (9a) zetowe o kątach zasadniczo prostych, a na nóżkę (9c) rygla (9) wieńczącego górną płytę (7) ekranową, nałożona jest osłona (10) o kształcie odwróconej rynny.

Description

Przedmiotem wynalazku jest ściana dźwiękochłonna, stanowiąca trwałą osłonę i zabezpieczenie środowiska przed hałasem w szczególności komunikacyjnym, mającym swe źródło w coraz powszechniejszym, i intensywniejszym ruchu samochodowym, kolejowym, tramwajowym. Ściany czy ekrany akustyczne stanowią zaporę dla fal akustycznych emitowanych przez wytwarzające je źródła, przy czym działanie ich powinno być przede wszystkim pochłaniające, tłumiące. Równocześnie powinny być one tanie, łatwe w wytwarzaniu i montażu oraz trwałe.

Istnieje duża ilość ścian czy ekranów akustycznych, zróżnicowanych pod względem konstrukcyjnym i zastosowanych materiałów. Przeważają tu ściany żelbetowe i metalowe o konstrukcji słupowo-panelowej, których generalną wadą jest duży ciężar i małe zdolności pochłaniające, wynikające z właściwości zwartego, monolitycznego, o dużej gęstości tworzywa. Z opisów wzorów użytkowych zgłoszonych do ochrony w Polsce o numerach: W. 90 932 i W. 90 933 znane są dwa warianty ekranów akustyczno-urbanistycznych betonowo-ziemnych. Mają one kształt stylizowanej litery C i składają się z dwóch prefabrykowanych elementów żelbetowo-płytowożebrowych ze stopą, fundamentową. Połączone są one z sobą za pomocą blach i śrub stalowych, przy czym jeden element nachylony jest pod kątem ostrym w kierunku przeciwnym niż element pierwszy i ma otwory wypełnione ziemią. Styki między prefabrykowanymi elementami uszczelnione są kitem trwale plastycznym.

Z opisu zgłoszenia wzoru użytkowego nr W. 90 935 znany jest betonowy ekran akustyczno-urbanistyczny, składający się z dwóch prefabrykowanych elementów żelbetowopłytowo-żebrowych usytuowanych względem siebie pod kątem rozwartym, elementu betonowego w kształcie skrzyni oraz stopy fundamentowej.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 309 312 znany jest ekran akustyczny składający się z elementów, przy czym jeden element stanowią trzy słupy żelbetowe wyprofilowane w kształcie cyfry 2 i zamocowane do nich pokrycie. Pokrycie między jednym skrajnym słupem a słupem środkowym stanowi cienkościenna łupina betonowa ze zbrojeniem rozproszonym zaś pokrycie pomiędzy słupem środkowym a drugim skrajnym stanowi korzystnie przezroczysta powłoka, zaś od dołu uzupełnienie łupiny betonowej i powłoki stanowią prefabrykowane wypełniające elementy betonowe. Od strony źródła hałasu są korzystnie do słupów mocowane elementy pochłaniające hałas, w taki sposób, że pomiędzy nimi a łupiną betonową

184 317 jest utworzona przestrzeń powietrzna. Elementy pochłaniające hałas są chronione ażurową konstrukcją.

Z polskiego zgłoszenia ochronnego nr W. 102 059 znany jest składany ekran urbanistyczny dźwiękochłonno-izolacyjny będący konstrukcją złożoną z powtarzalnych modułów w postaci paneli dźwiękochłonno-izolacyjnych oraz stalowej konstrukcji nośnej. Konstrukcję nośną stanowią słupy o kształcie dwuteowym, pomiędzy którymi są zamocowane panele dźwiękochłonno-izolacyjne, w postaci zamkniętych kaset, których powierzchnie boczne mają wpusty umożliwiające ich wzajemne połączenie na pióro.

Panele składają się z okładziny izolacyjnej wykonanej z blachy fałdowanej pełnej oraz z okładziny części dźwiękochłonnej wykonanej z blachy fałdowej perforowanej. Pomiędzy okładzinami jest płyta z wełny mineralnej, umieszczona z utworzeniem obustronnych cienkich, pustych przestrzeni.

W pnblikacj i: „Katalog przeciwhałasowych ekranów urbanistycznych” wyd. Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa, 1990 r., str. 28 przedstawiony jest ekran odbijająco-rozpraszający, składający się z dwuteowych słupów stalowych, w których bocznych, wzdłużnych gniazdach zamocowane są płyty żelbetowe.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że płyty ekranowe w układzie pionowym są połączone wzdłużnymi ryglami o kształcie zbliżonym w przekroju poprzecznym do odwróconych o 180 widełek o konstrukcji jednolitej lub korzystnie utworzonych z dwóch oddzielonych elementów zetowych o kątach zasadniczo prostych, połączonych jednymi ramionami z utworzeniem nóżki. Ramiona rygla obejmują krawędzie górne dolnej płyty ekranowej, a nóżka rygla umieszczona jest w bruzdowym gnieździe w dolnej ścianie górnej płyty ekranowej. Korzystnie płyta ekranowa wieńcząca ścianę osłonięta jest od góry ryglem, na którego nóżkę nałożona jest wzdłużna osłona w kształcie odwróconej rynny. Korzystnie płyty ekranowe wykonane są z betonu komórkowego.

Zaletą przedstawionego powyżej rozwiązania jest prostota jego wykonania i montażu. Elementy konstrukcyjne są proste i wykonane z popularnych, tanich materiałów. Procesy mokre zostały ograniczone do minimum i występują, tylko w fundamentowaniu, chociaż i ten element można prefabrykować. Cały montaż ściany można wykonać przy pomocy drobnego sprzętu i małymi brygadami robotniczymi o niewysokich kwalifikacjach. Montaż odbywa się na złącza skręcane, co eliminuje prace malarskie, spawalnicze i spoinowanie, które można wyeliminować przez odpowiednio precyzyjne wykonanie krawędzi zewnętrznych płyt ekranowych. Wszystkie elementy ściany, w tym płyty, mogą być dostarczone na budowę już pomalowane lub pokryte w inny sposób.

Modułowa konstrukcja ściany umożliwia realizację pewnych jej fragmentów z innych elementów, wykonanych na przykład ze szkła, poliwęglanów i innych tworzyw sztucznych. Konstrukcja ta zabezpiecza również elementy od niekorzystnego wpływu warunków atmosferycznych i środowiska od góry i od dołu, a także umożliwia łatwą i szybką wymianę uszkodzonych jej elementów czy fragmentów.

Istotną zaletą jest również możliwość usztywnienia, sprzężenia konstrukcji ściany poprzez połączenie śrubowe zagiętych końcówek rygli ze słupami. Ponadto kształt rygli umożliwia korekty poziomowania płyt ekranowych poprzez umieszczenie podkładek pomiędzy górną powierzchnią płyty dolnej a ryglem. Brzegi ramion rygli obejmujące krawędzie płyt ekranowych od góry osłaniają podkładki i maskują utworzone przez poziomowanie szczeliny pomiędzy płytami.

Rozwiązanie według wynalazku przedstawione jest bliżej w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 stanowi widok ściany w rzucie aksonometrycznym, fig. 2 - przekrój pionowy przez słup konstrukcyjny, a fig. 3 - przekrój pionowy przez fragment ściany z połączeniem płyt ekranowych, fig. 4 - przekrój poziomy fragmentu ściany ze słupem konstrukcyjnym w miejscu połączenia płyt ekranowych, fig. 5 - przekrój pionowy fragmentu górnej, skrajnej płyty ekranowej z osłoną górnej krawędzi.

Posadowienie ściany w gruncie stanowi, wykonany na mokro lub prefabrykowany, betonowy fundament 1, w którym w odstępach modułowych umieszczone są prefabrykowane, żelbetowe stopy 2 fundamentowe, w gniazdach 3 których osadzone są trwale pionowe słupy 4

184 317 konstrukcyjne. Słupy 4 są stalowymi dwuteownikami, mającymi boczne, wzdłużne gniazda 5 bruzdowe. Pomiędzy słupami 4 konstrukcyjnymi, na fundamencie 1 spoczywają żelbetowe, niskie płyty tworzące cokół 6 właściwej ściany. Cokół 6 stanowi oparcie i stabilizację poziomą dla płyt 7 ekranowych oraz zapewnia konieczny dystans między terenem a ścianą.

W wariancie wykonania tego fragmentu ściany fundament 1 może być odpowiednio wyprowadzony ponad teren i wówczas górna jego część stanowi cokół 6. Pomiędzy słupami 4 konstrukcyjnymi są ułożone prostokątne płyty 7 ekranowe wykonane ze zbrojonego betonu komórkowego. Wymiar poziomy płyt 7 ekranowych jest nieco mniejszy od odległości pomiędzy dnami gniazd 5 bruzdowych sąsiednich słupów 4 konstrukcyjnych, w efekcie czego końce, krawędzie pionowe płyt 7 ekranowych są umieszczone w pionowych gniazdach 5 bruzdowych słupów 4 konstmkcyjnych. Stabilizuje to płyty 7 ekranowe w płaszczyźnie poziomej, przeciwdziałając ich przesunięciu, wypadnięciu na przykład pod naporem wiatru.

Płyta 7 ekranowa, przynajmniej wewnętrzna, ma w dolnej poziomej ścianie bruzdowe gniazdo 8 w kształcie trapezu. Sąsiednie w pionie płyty 7 ekranowe połączone są ze sobą i usztywnione wzdłużnie poziomymi ryglami 9 o kształcie zbliżonym w przekroju poprzecznym do odwróconych widełek o kątach prostych. Rygiel 9 składa się z dwóch symetrycznych elementów 9a w kształcie zbliżonym w przekroju poprzecznym do litery Z, utworzonej z trzech wzajemnie do siebie prostopadłych odcinków. Dwa równoległe do siebie odcinki elementów 9a stanowią ramiona 9b rygli i obejmują krawędzie górne płyty 7 ekranowej dolnej, a dwa równoległe do siebie końce odcinków elementów 9a stykają się z sobą w osi symetrii płyty 7 ekranowej i stanowią nóżkę 9c rygla 9. Środkowe odcinki elementów 9a są w jednej płaszczyźnie i stanowią przegrodę pomiędzy dolną i górną płytą 7 ekranową. Nóżka 9c rygla umieszczona jest w bruzdowym gnieździe 8 górnej płyty 7 ekranowej. Rygiel 9 połączony jest od czoła śrubami ze słupami 4 konstrukcyjnymi, a ponadto elementy stanowiące nóżkę 9c również są skręcone śrubami.

Górna ściana najwyższej płyty 7 ekranowej osłonięta jest ryglami 9, a nóżki 9c i ich połączenie osłonięte są od góry nałożoną osłoną 10 w postaci odwróconej dnem do góry rynienki.

Stawianie ściany dźwiękochłonnej rozpoczyna się od wykopania wąskiego rowu, w którym ustawia się w odpowiednich odległościach prefabrykowane, żelbetowe stopy 2, a rów pomiędzy nimi zalewa betonem, który stanowi fundament 1. W gniazdach 3 stóp 2 ustawia się i mocuje trwale pionowe słupy 4 konstrukcyjne, a na fundamencie 1 montuje płyty żelbetowe stanowiące cokół 6. Następnie w boczne, bruzdowe gniazda 5 słupów 4 konstrukcyjnych wsuwa się końce płyt 7 ekranowych, z których dolne spoczywają na wypoziomowanej górnej ścianie cokołu 6.

Na górnych ścianach płyt 7 ekranowych montuje się rygle 9, skręca je i na nich ustawia się następny rząd płyt 7 ekranowych. Po osiągnięciu założonej wysokości ściany dźwiękochłonnej, górne ściany ostatniego rzędu płyt 7 ekranowych wieńczy się ryglami 9, które się skręca i przykręca do słupów 4 konstrukcyjnych, a nóżki 9c rygli 9 zabezpiecza się od góry nałożoną osłoną 10.

184 317

FIG.2 FIG.3

FIG.4

FIG.5

184 317

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Ściana dźwiękochłonna o konstrukcji modułowej, składająca się z pionowych, osadzonych w podłożu słupów, mających boczne, wzdłużne gniazda montażowe, w których umieszczone są brzegi ułożonych jedne na drugich płyt ekranowych, mających w dolnych ścianach wzdłużne, bruzdowe gniazda, znamienna tym, że płyty (7) ekranowe połączone są wzdłużnymi ryglami (9) o kształcie zbliżonym w przekroju poprzecznym do odwróconych widełek o kątach zasadniczo prostych, przy czym ramiona (9b) rygli (9) obejmują krawędzie górne płyty (7) ekranowej dolnej, a nóżka (9c) rygla (9) umieszczona jest w bruzdowym gnieździe (8) płyty (7) ekranowej górnej, a ponadto korzystnie nóżka (9c) rygla (9) jest wzdłużnie dzielona, tworząc dwa oddzielne elementy (9a) zetowe o kątach zasadniczo prostych, a na nóżkę (9c) rygla (9) wieńczącego górną płytę (7) ekranową, nałożona jest osłona (10) o kształcie odwróconej rynny.
2. 2. Ściana według zastrz. 1, znamienna tym, że tworzywem płyty (7) ekranowej jest beton komórkowy.