Lärmschutzeinrichtung

Abstract

 Ein wandbildendes, tafelförmiges Lärmschutzfertigteil (30), insbesondere ein Wandfeld einer Lärmschutzwand, besteht zur Hauptsache aus einer Anzahl individueller Lärmschutzelemente (1), die zu einer vor und während der Wandmontage leicht zu manipulierenden Einheit zusammengefügt sind, wobei eine Zementleimverbindung der Einzelelemente (1) miteinander zusammenwirkt mit je eine Reihe von aneinander anschliessenden Einzelelementen durchsetzenden, in der Wand vertikal und/oder horizontal verlaufenden Vorspannorganen (31). Die aus einem Porenbeton mit einem Aggregat mit Zellenstruktur bestehenden Einzelelemente (1) haben zumindest eine profilierte schallabsorbierende Sichtfläche, und durchlaufende Ausnehmungen in und zwischen den Elementen können mit einer Gussmasse gefüllt werden. Das tafelförmige Fertigteil (30) kann an seinen in der Wand vertikalen Rändern mit einem vormontierten Stützträger versehen werden, dessen lärmseitige Fläche die Profilierung der Lärmschutzelemente (1) aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzeinrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Einzelelement zur Her­stellung der Lärmschutzeinrichtung und eine aus den erfindungsgemässen Lärmschutzeinrichtungen gebildete Lärmschutzwand.

[0002] Seit Lärm als gesundheitsschädigende Immission erkannt worden ist, werden immer bessere Lärmschutzeinrichtungen konstruiert. Besondere Bedeutung kommt dem Schutz vor Verkehrslärm auf Schiene und Strasse zu. Hierfür wurden bereits verschiedene Lärmschutzwände vorgeschlagen. An solche Lärmschutzwände werden neben der Lärmschutzwirkung noch zwei Hauptforderungen gestellt. Einerseits müssen sie gute statische Eigenschaften aufweisen, d.h. den starken, durch den Verkehr verursachten Erschütterungen und Druck­wellen standhalten und andererseits müssen sie in kurzer Zeit einfach montierbar sein.

[0003] Aus der DE-OS 22 13 777 ist eine Schallschutzwand bekannt, dessen einzelne Elemente - um die Montage zu vereinfachen jeweils - mit einem Verankerungsteil einstückig ausge­bildet sind. Die Einsatztiefe dieser Verankerungsteile ist abhängig von der zu erwartenden statischen Beanspruchung. Weiterhin ist zur Verbesserung der statischen Eigen­schaften eine Stützrippe vorgesehen. Aneinanderstossende Elemente können zur Erhöhung der Stabilität der Schall­schutzwand nach der Montage mit Klammern aus rostfreiem Stahl und Fugendichtungen miteinander verbunden werden. Um die Festigkeit der individuellen Einzelelemente zu erhö­hen, werden sie einzeln durch horizontale und vertikale Metallarmierungen verstärkt. Mithin sind neben dem Ver­ankerungsteil Verstärkungseinrichtungen sowohl innerhalb der Einzelelemente als auch zwischen ihnen angeordnet.

[0004] Die Montage dieser verhältnismässig grossen Elemente ist aufwendig, insbesondere sind an der Baustelle mehrere z.T. zeitraubende Arbeitsschritte erforderlich. Die volle Belastbarkeit der erstellten Wände wird erst erreicht, wenn die zwischen Fundament und Verankerungsteil einge­brachte Gussmasse ausgehärtet ist.

[0005] In der DE-OS 27 21 408 wird eine Lärmschutzwand mit erleichterter Montage für Strassen und Flugplätze vor­geschlagen, die aus offenporigen Leichtbetonplatten besteht. Jede einzelne dieser Platten ist durch vertikale Eisenträger und letztere verbindende Querträger einge­fasst. Auf dieser Einfassung beruht der sichere Halt der Platten und mithin die besonders günstigen statischen Eigenschaften der Lärmschutzwand. Die Platten können in Serie hergestellt und nach Aufstellung der Stahlträger an Ort und Stelle zu einer Lärmschutzwand zusammengefügt werden. Um ausreichenden Schallschutz und Stabilität zu erzielen, werden die Fugen zwischen den Stahlträgern und den Platten bzw. zwischen den Platten nach der Montage mit Mörtelmasse ausgefüllt, deren Aushärtung erst die volle Belastbarkeit sichert. Die Leichtbetonplatten können einseitig mit einer Profilierung versehen sein.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wirt­schaftlich vorteilhafte Lärmschutzeinrichtung vorzu­schlagen, die in kurzer Zeit und ohne besonderen Aufwand zu Lärmschutzwänden, insbesondere entlang von Verkehrs­wegen, montiert werden kann und sofort nach der Montage ihre volle Belastbarkeit aufweist. Die erfindungsgemässe Lärmschutzeinrichtung soll insbesondere auch der durch superschnelle Züge (TGV) verursachten erhöhten Belastung standhalten.

[0007] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lärm­schutzeinrichtung vorzusehen, die zwei profilierte Schall­absorptionsflächen aufweist, wobei die Profilmuster der beiden Schallabsorptionsflächen voneinander unabhängig sein und innerhalb derselben Fläche variiert werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den Ansprüchen 2 bis 7 beansprucht.

[0009] Die erfindungsgemässe Lärmschutzeinrichtung mit mehreren miteinander verbundenen individuellen Lärmschutzelementen, die von mindestens einem Vorspannorgan durchsetzt sind, stellt einen fertigen, nach dem Zusammenfügen aus den Einzelelementen, z.B. auf der Baustelle sofort belastbaren Teilbereich einer Lärmschutzwand dar. Das Zusammenwirken der Verbindungen zwischen den Einzelelementen mit den vor­zugsweise zueinander parallel angeordneten Vorspannorganen sichert nicht nur die statische Stabilität der einzelnen Lärmschutzeinrichtung innerhalb der Lärmschutzwand, sondern ermöglicht eine einfache Manipulation der Lärm­schutzeinrichtung vor und während der Montage. Letzteres wird zusätzlich durch mindestens ein über die Lärmschutz­elemente hinausragendes Vorspannorgan erleichtert, wobei der hinausragende Teil eine Art Griff bildet. Vorzugsweise sind im Durchschnitt pro Lärmschutzeinrichtung zwei verti­kale Vorspannorgane vorgesehen. Diese sind in miteinander fluchtenden Ausnehmungen der Schallschutzelemente angeord­net. Der zwischen Vorspannorgan und Ausnehmungswand vor­handene Raum kann mit einer Gussmasse gefüllt werden. Eine weitere Verbesserung dieser Eigenschaften kann durch Fül­len der nicht von einem Vorspannorgan besetzten Löcher oder Ausnehmungen mit einer Gussmasse aus einem hydrauli­schen Bindemittel oder Kunststoff erzielt werden. An Stel­le oder zusätzlich zu vertikalen Vorspannorganen können horizontale Vorspannorgane vorgesehen werden. In diesem Fall sind selbstverständlich entsprechende Ausnehmungen vorzusehen.

[0010] Wenn man sich vor Augen hält, dass die einzelnen Elemente der bekannten Schallschutzwand neben Stützrippen horizon­tale und vertikale Armierungen und Klammerverbindungen aufweisen, erweist sich als besonders überraschend, dass ohne Armierung der Einzelelemente mit wenigen Vorspann­organen eine vorzügliche Stabilität erzielt wird. Es wird angenommen, dass durch den Einbau der Vorspannorgane das Schwingungsverhalten der Lärmschutzeinrichtung verändert wird, was in den besonderen Eigenschaften der erfin­dungsgemässen Einrichtung und der daraus erstellten Lärm­schutzwände resultiert. Auf die gleiche Art, nämlich durch Veränderung des Schwingungsverhaltens, wirkt die in die Löcher und Ausnehmungen eingebrachte Gussmasse.

[0011] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Lärmschutz­einrichtung ist es, dass die zu ihrer Herstellung ver­wendeten Lärmschutzelemente auf bereits vorhandenen Anlagen für die Herstellung von Baumaterial hergestellt werden können.

[0012] Da keine grossflächigen plattenartigen, in Verschalungen geformte, sondern verhältnismässig kleine bausteinartige Einzelelemente vorliegen, kann eine zweiseitig voneinander unabhängig profilierte Lärmschutzeinrichtung hergestellt werden. Insbesondere sind der Ausgestaltung und der Varia­tion der Muster der Profile praktisch keine Grenzen ge­setzt. Es können auch Profile mit Hinterschneidungen her­gestellt werden. Mithin können auch sogenannte Resonator­profile hergestellt werden, die auf ihre Oeffnung hin sich verengende Ausnehmungen aufweisen.

[0013] Die Lärmschutzelemente können ein Bindemittel und ein Zuschlagstoff mit Zellenstruktur enthalten, wobei vor­zugsweise die Zuschlagstoffteilchen an der dem Lärm aus­gesetzten Oberfläche des Elementes freiliegen. Die Her­stellung von Elementen mit freigelegten Zuschlagstoff­teilchen ist bekannt, z.B. aus der CH-PS 660 609. Als Bindemittel werden vorzugsweise hydraulische Bindemittel, wie Zement, Gips und gelöschter Kalk, und Kunststoffe verwendet. Als Zuschlagstoff eignen sich poröse Granulate, z.B. Blähton, Bims, Lavaschlacke, und Glasschaum oder andere Materialien mit Zellenstruktur, z.B. Holzspäne.

[0014] Als Vorspannorgan eignen sich Gewinde-Spannstangen aus Stahl, die in ihren beiden Endbereichen z.B. mit einer Platte und einer Mutter an dem Lärmschutzelement mit Druckspannung festgehalten sind. Solche Gewinde-Spannstan­gen werden z.B. von der Firma SpannStahl AG, Hinwil (Schweiz) vertrieben.

[0015] Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Figuren weiter veranschaulicht. Es zeigen rein schematisch in stark verkleinertem Massstab:

Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindungsgemässen Lärm­schutzelementes zur Herstellung der erfindungs­gemäsen Lärmschutzeinrichtung;

Fig. 2 die Draufsicht des Lärmschutzelementes gemäss Fig. 1;

Fig. 3 die Seitenansicht des Lärmschutzelementes gemäss Fig. 1;

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch eine erfindungsge­mässe Lärmschutzeinrichtung;

Fig. 5 die Vorderansicht einer erfindungsgemässen Lärm­schutzeinrichtung innerhalb einer Lärmschutzwand;

Fig. 6 einen Schnitt durch die Lärmschutzwand entlang der Linie VI-VI;

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausfüh­rungsform der erfindungsgemässen Lärmschutzwand.

Fig. 8 die Vorderansicht eines weiteren erfindungs­gemässen Lärmschutzelementes zur Herstellung der erfindungsgemässen Lärmschutzeinrichtung;

Fig. 9 die Draufsicht des Lärmschutzelementes gemäss Fig. 8;

Fig. 10 die Seitenansicht des Lärmschutzelementes gemäss Fig. 8;

Fig. 11 einen Horizontalschnitt durch eine weitere Lärm­schutzeinrichtung;

Fig. 12 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Aus­führungsform der erfindungsgemässen Lärmschutzwand und

Fig. 13 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Aus­führungsform der erfindungsgemässen Lärmschutz­wand.

[0016] Die Lärmschutzelemente 1 und 1′ in den Figuren 1 bis 3 und 8 bis 10 weisen an ihren dem Lärm oder den Haupt­lärmquellen zugewandten Seiten 2, die auch als Vorder­seiten bezeichnet werden, vertikale, sich nach vorne ver­jüngende Rippen 4 zur Erhöhung der Schallabsorption auf. Die Rippenzwischenräume 6 sind entsprechend nach innen verjüngt. Diese Rippen 4 sind ausserdem an ihrem oberen Ende 8 nach unten abgeschrägt und abgekantet (nur in den Figuren 1 bis 3). In der Mitte des Lärmschutzelementes 1 befindet sich ein vertikales durchgehendes Loch 10 mit einem ovalen Querschnitt bzw. im Element 1′ (Figuren 8 bis 10) befinden sich drei Löcher 10′ mit viereckigem Querschnitt. An einer der Stossflächen 12 der Lärm­schutzelemente 1 bzw. 1′ mit dem nächsten Lärmschutz­element 1a bzw. 1a′ ist eine sich nach innen verjüngende Ausnehmung 14 angeordnet, in die ein gegengleicher Vorsprung 16 des nächsten Lärmschutzelementes 1a bzw. 1a′ eingreift. Zwischen Ausnehmung 14 und Vorsprung 16 ist ein Zwischenraum 15 zur Aufnahme z.B. einer Mörtelmasse ange­ordnet. Ausserdem weisen beide aneinanderstossenden Stoss­flächen 12, 12a in ihrer Mitte je eine Ausnehmung 18,20 auf, die zusammen ein durchgehendes Loch 22 mit ovalem bzw. viereckigem Querschnitt ergeben. An der oberen Stoss­fläche 26 des Lärmschutzelementes 1 bzw. 1′ ist eine sich nach innen verjüngende horizontale Ausnehmung 28 ange­ordnet, die zur Aufnahme einer Bindemittelmasse, z.B. Mörtel, dient.

[0017] Das Lärmschutzelement 1′ in den Figuren 8 bis 10 weist an seiner der Hauptlärmquelle abgewandten Seite oder Rück­seite 3 vertikale sich nach vorne verjüngende Rippen 5 auf. Diese haben hier eine geringere Höhe als jene an der Vorderseite. Zwischen den Rippen 5 sind entsprechende Zwischenräume 7 angeordnet. Selbstverständlich ist die Höhe der Rippen nach den jeweiligen Bedürfnissen frei wählbar.

[0018] Die erfindungsgemässe Lärmschutzeinrichtung 30 in Figur 4 ist aus von aneinander anschliessenden und mit einem Zwei­komponentenkleber miteinander verbundenen Lärmschutzele­menten 1 gemäss Figuren 1 bis 3 zusammengefügt. Anstelle des Zweikomponentenklebers kann auch eine Mörtelmasse ver­wendet werden. Acht solche Elemente sind hier in einer horizontalen Reihe angeordnet und sieben übereinander an­geordnete Elemente bilden eine vertikale Reihe. Der Schnitt von Figur 4 geht durch eine horizontale Reihe, die jedoch nur teilweise dargestellt ist. Jeweils vom Rand aus gesehen zwischen dem 2. und 3. Element 1a, 1b ist in den von den in beiden Elementen angeordneten durchgehenden Ausnehmungen gebildeten Löchern 22a, 22b ein Vorspannorgan 31, das hier die Form einer Gewinde-Spannstange, z.B. aus Stahl, aufweist, angeordnet. Die beiden dargestellten Spannstangen durchsetzen die miteinander fluchtenden Löcher in der Lärmschutzeinrichtung 30 von oben bis unten. Sie bewirken eine Stabilität der aus den einzelnen Elementen 1 zusammengesetzten Lärmschutzeinrichtung sowohl beim Transport und bei der Montage, als auch nach dem Einbauen. Der zwischen Metallstange 31 und Lochwand 11 verbleibende Raum 32 kann durch eine Gussmasse, z.B. aus Mörtel oder Kunststoff, ausgefüllt werden.

[0019] In Figuren 5 und 6 ist die Lärmschutzeinrichtung 30 inner­halb einer Lärmschutzwand 46, d.h. im montierten Zustand, dargestellt. Sie wird beidseitig von in einem Betonsockel 33 verankerten vertikalen Eisenträger 34, 36 mit I-förmi­gem Querschnitt (Figuren 2 und 9) gehalten. Die Veranke­rung und Lastübertragung kann auch mittels sogenannter U- oder Doppel-T-Eisen erfolgen. Die Eisenträger oder Stützen 34, 36 können, wie aus Figur 11 ersichtlich ist, mit der Lärmschutzeinrichtung 30 vormontiert werden. Sie weisen hier eine den Lärmschutzelementen entsprechende Profi­lierung 4′, 5′ auf. Gleichzeitig ruht die Lärmschutzein­richtung 30 (in Figur 5 und 6) mit ihrer Unterseite 38 auf einer Unterlage 40. Letztere kann eine Erdaufschüttung oder aus Beton gebildet sein. Die Oberseite 42 der Lärm­schutzeinrichtung 30 trägt einen Längsbalken 44 aus Beton, der als Lastverteilungselement wirkt. Ein solches Lastver­teilungselement kann auch an der Unterseite der Lärm­schutzwand angeordnet sein. In der dargestellten Anordnung zeigt es sich auch deutlich, dass als Folge der Abschrä­gung und Abkantung der Rippen 4 Niederschlag an keiner Stelle gesammelt wird, sondern abfliesst. Dadurch wird die Korrosionsgefahr durch im Niederschlag gelöste Stoffe minimalisiert.

[0020] In Figur 7 weist die schnittbildlich dargesteilte Lärm­schutzwand 47 Lärmschutzelemente 1′ mit beidseitigen Rippen 4, 5 auf. Auf dem obersten Lärmschutzelement ruht ein Längsbalken 44, der eine beidseitige Ueberdachung 48 trägt, die weit über die Lärmschutzwand 47 hinausragt. Letztere ist mittels zweier Scharniere 50, 52 am Längs­balken 44 befestigt und kann bei Bedarf nach der einen oder anderen Seite umgeklappt werden. Durch die Ueber­dachung 48 wird aufsteigender Schall eingedämmt, wodurch niedrigere Lärmschutzwände eingesetzt werden können. Solche beidseitig wirksamen Lärmschutzwände können zwi­schen Fahrbahnen und Schienen aufgestellt werden. Infolge der beidseitigen unregelmässigen Belastung werden an ihre Stabilität besonders grosse Anforderungen gestellt.

[0021] Die beidseitig aktive, d.h. schallabsorbierende Lärm­schutzwand 47 in den Figuren 12 und 13 ist mit je einer Dachkonstruktion versehen. In Figur 12 ist die Lärmschutz­wand 47 mit einer einseitig weit in Richtung der grösseren Lärmbelastung (Vorderseite) vorragenden, leicht gebogenen Ueberdachung 54 versehen, die um ein Scharnier 56 schwenk­bar angeordnet ist. Das Scharnier 56 ist an einem Längs­balken 44 angeordnet, das auf der Lärmschutzwand sitzt. Die nach dem Schwenken eingenommene Stellung 54′ der Ueberdachung ist durch strichpunktierte Linien darge­stellt.

[0022] Die beidseitig gleich hohe Rippen 4′ aufweisende Lärm­schutzwand 48 weist an ihrem oberen Ende einen Längsbalken 60 auf, der eine sich weit beidseitig über die Lärm­schutzwand 48 erstreckende Ueberdachung 66 trägt. Die Ueberdachung 66 ist mittels Scharnieren 62, 64 beidseitig der Lärmschutzwand 48 in zu letzterer annähernd parallele Lage schwenkbar. Die Ueberdachung 66 in diesen beiden Stellungen 66′, 66˝ ist durch strichpunktierte Linien dargestellt.

[0023] Durch die Ueberdachung der erfindungsgemässen Lärmschutz­wände wird die Schallausdehnung nach oben verhindert. Dadurch können bereits niedrigere Lärmschutzwände Anfor­derungen genügen. Dies ist sowohl aus ökonomischen Gründen als auch zur Schonung der Landschaft von Vorteil.

[0024] Die dem Lärm zugewandte Fläche, die man auch als Schall­schluckfläche bezeichnet, kann ausser der dargestellten Rippenform beliebige andere geeignete Profilierungen aufweisen. Solche Formen sind bekannt. Innerhalb einer Lärmschutzeinrichtung können auch Elemente mit unter­schiedlichen Schallschluckflächen zusammengebaut werden. Die Schallschluckwände können den jeweiligen, insbesondere den lärmtechnischen Anforderungen, angepasst werden.

[0025] Wenn die Lärmschutzwand nur eine aktive Fläche oder Schallschluckfläche aufweist, kann die andere Fläche eine weitere Funktion übernehmen, z.B. als Pflanzengrund, oder eine ästhetisch gefällige Ausgestaltung besitzen.

Ansprüche

1. Lärmschutzeinrichtung mit einer profilierten schall­absorbierenden Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zu einer manipulierbaren Einheit miteinander verbundene individuelle Lärmschutzelemente aufweist, wobei mindestens eine Reihe von aneinander anschliessenden Lärmschutzelementen von mindestens einem länglichen Vorspannorgan durchsetzt sind und dass sie mindestens eine profilierte schallabsor­bierende Oberfläche aufweist.

2. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, dass das Vorspannorgan in miteinander fluchtenden Ausnehmungen mehrerer aneinander an­schliessender individueller Lärmschutzelemente ange­ordnet ist.

3. Lärmschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lärmschutzelemente durch Fugen, vorzugsweise aus einem hydraulischen Bindemittel, insbesondere aus einem Zweikomponenten­kleber, miteinander verbunden sind.

4. Lärmschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein oder mehrere in vertikaler und/oder horizontaler Richtung verlaufende Vorspannorgane aufweist.

5. Lärmschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der sie durchsetzenden Vorspannorgane über die Lärmschutzelemente hinausragt.

6. Lärmschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei schallabsorbierende Oberflächen besitzt, die gleiche oder verschiedene Profilierung aufweist.

7. Lärmschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie min­destens eine vertikale Stützeinrichtung aufweist, deren lärmseitige Fläche vorzugsweise die Profi­lierung der Lärmschutzelemente aufweist.

8. Lärmschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass sie über schallabsorbierende(n) Oberfläche(n) variierende Profilierung aufweist.

9. Einzelelement für die Lärmschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, dass es mindestens eine durchgehende Aus­nehmung aufweist.

10. Einzelelement nach Anspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Ausnehmung als durchgehendes Loch ausgebildet ist.

11. Einzelelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine an seiner Oberfläche angeordnete Ausnehmung aufweist, wobei die oberflächlichen Ausnehmungen mindestens zweier Einzelelemente zusammen ein durchgehendes Loch in der Lärmschutzeinrichtung bilden.

12. Einzelelement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­durch gekennzeichnet, dass diese Einzelelemente aus Haufwerksporen aufweisendem und aus einem Bindemittel und einem Zuschlagsstoff mit Zellstruktur, vorzugs­weise Blähton, Glasschaum, Bims, Lavaschlacke oder Holzspäne, enthaltendem Material bestehen.

13. Lärmschutzwand, gebildet von Lärmschutzeinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

14. Lärmschutzwand nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­net, dass sie eine Ueberdachung aufweist.

Zeichnung