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(11) | EP 1 508 650 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Schallabsorbierende Bauelemente, Lärmschutzwand aus derartigen schallabsorbierenden Bauelementen und Verfahren zur Herstellung dieser Lärmschutzwand |
| (57) Die Erfindung betrifft ein schallabsorbierendes Bauelement (1) mit einer Tragplatte
(2) und mindestens einer, die Tragplatte (2) mindestens einseitig bedeckenden Vorsatzschale
(3) aus schalldämmendem Material. Die Vorsatzschale (3) weist Blähglas auf. |
[0001] Die Erfindung betrifft schallabsorbierende Bauelemente gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Lärmschutzwand aus derartigen schallabsorbierenden Bauelementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 und ein Verfahren zur Herstellung dieser Lärmschutzwand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
[0002] Blähglas, wie z. B. Platten mit einer Wanddicke von bis zu 55 mm aus gesintertem Blähglasgranulat, ist für schallabsorbierende Elemente an sich bekannt. Nachteilig ist jedoch, dass Blähglas den hohen Anforderungen an Lärmschutzsysteme für Strasse und Schiene, wie Zug-, Frost- und Feuerfestigkeit und Steinwurfresistenz nicht genügt. Blähglas an sich steht nicht mit den großen, stabilen Flächen von 15 - 20 m2 zur Verfügung, die für Lärmschutzsysteme für Strasse und Schiene verbaut werden.
[0003] Aus der DE 37 27 947 C2 ist ein schallabsorbierendes Bauelement aus Beton bekannt mit wenigstens einer Deckplatte aus Porenbeton und einer damit verbundenen Tragplatte aus Normalbeton, wobei die Vorderseite der Deckplatte mit Vorsprüngen und Vertiefungen strukturiert ist. In der Deckplatte der DE 37 27 947 C2 sind in Bereichen von Vertiefungen streifenförmige Absorptionskörper angeordnet. Nachteile der schallabsorbierenden Bauelemente aus Beton gemäß der DE 37 27 947 C2 sind die teure und aufwendige Herstellung, deren hohes Gewicht aufgrund ihres hohen Anteils an Beton und deren hohe Mindestwanddicke, so daß diese schallabsorbierenden Bauelemente aus Beton nur eingeschränkt anwendbar sind.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, schallabsorbierende Bauelemente, eine Lärmschutzwand aus derartigen schallabsorbierenden Bauelementen und ein Verfahren zur Herstellung dieser Lärmschutzwand ohne die Nachteile des Standes der Technik zu schaffen.
[0005] Die Lösung erfolgt mit schallabsorbierenden Bauelementen mit den Merkmalen des Anspruchs 1, mit einer Lärmschutzwand aus derartigen schallabsorbierenden Bauelementen mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und einem Verfahren zur Herstellung dieser Lärmschutzwand mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
[0006] Gemäß der Erfindung ist ein schallabsorbierendes Bauelement mit einer Tragplatte und mindestens einer, die Tragplatte mindestens einseitig bedeckenden Vorsatzschale aus schalldämmendem Material versehen. Erfindungsgemäß weist die Vorsatzschale Blähglas auf. Die Tragplatte ermöglicht die großflächig, stabile Montage von Blähglas, so dass deren Einsatz für Lärmschutzsysteme für Strasse und Schiene möglich wird, wobei die schallabsorbierenden Bauelemente mit zunehmender schallabsorbierenden Fläche jeweils kostengünstiger werden. Das erfindungsgemäße, schallabsorbierende Bauelement ist mit der Vorsatzschale aus Blähglas bei hoher Schallabsorptionsfähigkeit deutlich leichter und deutlich weniger dickwandig als die schallabsorbierenden Bauelemente aus Beton gemäß der DE 37 27 947 C2 und damit ist das erfindungsgemäße, schallabsorbierende Bauelement auch da vorteilhaft einsetzbar, wo schallabsorbierende Bauelemente aus Beton gemäß der DE 37 27 947 C2 aus konstruktiven Gründen oder aus Kostengründen gegenüber anderen Lösungen ausgeschieden wären. Die Vorsatzschale aus Blähglas weist bewertete Schallabsorptionsgrade von 0,9 bis 1,00 nach DIN EN ISO 11654 auf, so dass die erfindungsgemäß, schallabsorbierenden Bauelemente auch verwendbar sind für hochabsorbierende Lärmschutzwände.
[0007] Gemäß bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung ist das Blähglas gesintert oder enthält Blähglasgranulat.
[0008] Gemäß weiterer bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung ist die Tragplatte als Betontragschale, als Glasfaserbeton, als vorzugsweise mehrschichtige Holzplatte oder als Kunststoffplatte ausgebildet. Insbesondere im Tunnelbau eignet sich die Tragschale aus Glasfaserbeton in Verbindung mit der Vorsatzschale aus Blähglas als besonders dünnwandiges, schallabsorbierendes Bauelement zum Einsatz für Lärmschutzsysteme.
[0009] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bedeckt die Vorsatzschale die Tragplatte zweiseitig zum Einsatz für Lärmschutzsysteme zwischen mindestens zweispurigen Gleiskörpern von Bahnen oder auf Mittelstreifen von Strassen.
[0010] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorsatzschale nach außen ebenflächig für den Einbau insbesondere bei beengten räumlichen Verhältnissen oder strukturiert für erhöhte Schallabsorption.
[0011] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Vorsatzschalen im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Tragplatte übereinander angeordnet für erhöhte Schallabsorption.
[0012] Gemäß der Erfindung ist eine Lärmschutzwand vorgesehen aus schallabsorbierenden Bauelementen gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, die parallel zur Ebene der Tragplatte neben- und aneinander montiert sind.
[0013] Gemäß der Erfindung ist weiter ein Verfahren zur Herstellung einer Lärmschutzwand vorgesehen durch Legen von plattenförmigen Blähglaselementen im wesentlichen parallel neben- und aneinander zu Vorsatzschalen in eine Schalung, Aufgießen von die Tragplatte bildenden Beton einer voreingestellten Mindestdickflüssigkeit auf die in der Schalung liegende Vorsatzschale, Aushärten lassen des auch bis zu 3 mm in die Vorsatzschale eingedrungenen Betons, Entnehmen der Lärmschutzwand aus der Schalung und Einsetzen in vorzugsweise im wesentlichen senkrechte Stützen von Lärmschutzsystemen für Strasse oder Schiene.
[0014] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Lärmschutzwand, die beidseitig mit der Vorsatzschale aus Blähglas bedeckt ist, ist vorgesehen durch gegenüber liegendes Stellen von die Vorsatzschale bildenden, plattenförmigen Blähglaselementen im wesentlichen parallel neben- und aneinander in einer vorzugsweise vertikal angeordneten Schalung, vertikales Eingießen von dem die Tragplatte bildenden Beton einer voreingestellten Mindestdickflüssigkeit an die beidseitigen Vorsatzschalen in der Schalung, Aushärten lassen des auch in die Vorsatzschalen eingedrungenen Betons, Entnehmen der Lärmschutzwand aus der Schalung und Einsetzen in vorzugsweise im wesentlichen senkrechte Stützen.
[0015] Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1: einen Querschnitt durch ein schallabsorbierendes Bauelemente mit einer Tragplatte aus Beton und mit einer Vorsatzschale aus profiliertem Porenbeton gemäß Stand der Technik,
Fig. 2: einen Querschnitt durch eine Lärmschutzwand aus schallabsorbierenden Bauelementen gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstab und
Fig. 3: einen Querschnitt durch eine Lärmschutzwand aus beidseitig schallabsorbierenden Bauelementen gemäß der Erfindung.
[0016] Fig. 1: Ein schallabsorbierendes Bauelement 1 des Standes der Technik ist zusammengesetzt aus einer Tragplatte 2 aus Beton und einer beim Einbau in ein Lärmschutzsystem zur Lärmquelle gerichteten, profilierten Vorsatzschale 3 aus Porenbeton. Tragplatte 2 und Vorsatzschale 3 weisen jeweils ungefähr gleiche Wanddicken von 15 cm auf, so dass sich insgesamt eine Wanddicke des schallabsorbierenden Bauelements 1 von ca. 30 cm ergibt. Ein derartig schallabsorbierendes Bauelement 1 des Standes der Technik wiegt ca. 8,4 to bei einer Länge von ca. 5 m und einer Breite von 3 m.
[0017] Fig. 2: Entsprechende Merkmale werden mit den Bezugszeichen aus Fig. 1 benannt. Ein schallabsorbierendes Bauelement 1 ist zusammengesetzt aus einer Tragplatte 2 aus Beton mit beispielsweise einer Länge von ca. 5 m und einer Breite von 3 m und einer beim Einbau in ein Lärmschutzsystem zur Lärmquelle gerichteten, ebenen Vorsatzschale 3 aus Blähglas, das hergestellt ist als rundgekörntes Granulat aus bei 1000° C gesintertem Altglas mit einer max. Wanddicke von bis zu 55 mm. Die Vorsatzschale 3 aus Blähglas ist gebildet aus einer Vielzahl von neben einander liegenden, im wesentlichen rechteckig, plattenförmigen Blähglaselementen (nicht dargestellt) mit bis zu 1,5 m Länge und ca. 0,6 m Breite, so dass die Tragplatte 2 außer an einem Seitenstreifen 4 vollständig bedeckt ist. Die gesamte Wanddicke des schallabsorbierenden Bauelements 1 aus der Tragplatte 2 aus Beton und der Vorsatzschale 3 aus Blähglas ist ca. 10 cm und damit 1/3 geringer als die Wanddicke des schallabsorbierenden Bauelements 1 des Standes der Technik mit entsprechend niedrigerem Gewicht durch das deutlich niedrigere spezifische Gewicht der Vorsatzschale 3 aus Blähglas gegenüber Porenbeton.
[0018] Wahlweise können vorzusgweise streifenförmig Blähglaselemente auf den neben einander liegenden Blähglaselementen liegen für eine Vorsatzschale aus zwei versetzten Lagen von Blähglaselementen.
[0019] Das schallabsorbierende Bauelement 1 ist mit dem Seitenstreifen 4 formschlüssig in ein Doppel-U-Profil 5 einer üblicherweise senkrecht auf einer Fußplatte 6 stehenden Stütze 7 eines Lärmschützsystems eingesetzt. Das schallabsorbierende Bauelement 1 ist beidseitig mit der Vorsatzschale 3 aus Blähglas bedeckt. Die zur Lärmquelle gerichtete Oberfläche der ebenen Vorsatzschale 3 aus Blähglas kann eben oder strukturiert sein.
[0020] Alternativ zur Tragplatte 2 aus Beton kann die Tragplatte 2 aus Glasfaserbeton, mehrschichtigen Holzplatten oder Kunststoffplatten gebildet sein.
[0021] Zur Herstellung einer Lärmschutzwand wird der Boden einer Schalung (8) mit einer Schicht aus einer Vielzahl von neben einander liegenden oder direkt aneinander liegenden plattenförmigen Blähglaselementen bedeckt und auf die Schicht Beton mit einer einstellbaren Mindestdickflüssigkeit aufgegossen. Je nach eingestellter Mindestdickflüssigkeit dringt der Beton beim Aufgießen bis zu 3 mm in die Oberfläche der die Vorsatzschale 3 bildenden, liegenden Blähglaselemente ein, so dass beim Aushärten eine feste Verbindung zwischen Tragplatte 2 und Vorsatzschale 3 entsteht und die so gebildete Lärmschutzwand aus der Schalung 8 gehoben und in die Stützen 7 des Lärmschutzsystems gehoben werden kann.
[0022] Zur Herstellung einer Lärmschutzwand, die beidseitig mit der Vorsatzschale 3 aus Blähglas bedeckt ist, werden die vertikal angeordneten Schalungen (8) mit einer Schicht aus einer Vielzahl von neben einander liegenden oder direkt aneinander liegenden plattenförmigen Blähglaselementen bedeckt und der Beton mit einer einstellbaren Mindestdickflüssigkeit vertikal eingegossen. Je nach eingestellter Mindestdickflüssigkeit dringt der Beton beim Eingießen in die Oberfläche der die Vorsatzschale 3 bildenden Blähglaselemente ein, so dass beim Aushärten eine feste Verbindung zwischen Tragplatte 2 und Vorsatzschalen 3 entsteht und die so gebildete Lärmschutzwand aus der geöffneten Schalung (8) gehoben und in die Stützen 7 des Lärmschutzsystems gehoben werden kann.
[0023] Alternativ zur Herstellung einer Lärmschutzwand mit auf- oder eingegossenem Beton auf die Vorsatzschale 3 können die Blähglaselemente auf die Tragplatte 2 einoder beidseitig aufgeklebt, gedübelt, mit Anker oder im Rahmen aufgebracht werden.
[0024] Lärmschutzwände oder schallabsorbierende Vorsatzschalen 3 können zur Befestigung an auf der Baustelle bereits vorhandene Wände auch geklebt, gedübelt und/oder mit Ankern und Rahmen befestigt werden. Im Tunnelbau ist die Tragplatte 2 aus Glasfaserbeton in Verbindung mit der Vorsatzschale 3 aus Blähglas als besonders dünnwandiges schallabsorbierendes Bauelement 1 mit Ankern durch die Seitenstreifen 4 auch bei beengten Raumverhältnissen in die Tunnelwandung montierbar.
Bezugszeichen
1. Schallabsorbierendes Bauelement (1) mit einer Tragplatte (2) und mindestens einer,
die Tragplatte (2) mindestens einseitig bedeckenden Vorsatzschale (3) aus schalldämmendem
Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzschale (3) Blähglas aufweist.
2. Schallabsorbierendes Bauelement (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blähglas gesintert ist oder Blähglasgranulat enthält.
3. Schallabsorbierendes Bauelement (1) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte (2) als Betontragschale, als Glasfaserbeton, als vorzugsweise mehrschichtige
Holzplatte oder als Kunststoffplatte ausgebildet ist.
4. Schallabsorbierendes Bauelement (1) gemäß einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzschale (3) die Tragplatte (2) zweiseitig bedeckt.
5. Schallabsorbierendes Bauelement (1) gemäß einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzschale (3) nach außen ebenflächig oder strukturiert ist.
6. Schallabsorbierendes Bauelement (1) gemäß einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vorsatzschalen (3) im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Tragplatte (2) übereinander
angeordnet sind.
7. Lärmschutzwand dadurch gekennzeichnet, dass schallabsorbierende Bauelemente (1) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche parallel zur Ebene der Tragplatte (2) neben- und aneinander montiert sind.
8. Verfahren zur Herstellung einer Lärmschutzwand gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch Legen von die Vorsatzschale (3) bildenden, liegenden, plattenförmigen Blähglaselemente
im wesentlichen parallel neben- und aneinander in eine Schalung (8), Aufgießen von
den die Tragplatte (2) bildenden Beton einer voreingestellten Mindestdickflüssigkeit
auf die Vorsatzschale (3) in der Schalung (8), Aushärten lassen des auch in die Vorsatzschale
(3) eingedrungenen Betons, Entnehmen der Lärmschutzwand aus der Schalung (8) und Einsetzen
in vorzugsweise im wesentlichen senkrechte Stützen (7).
9. Verfahren zur Herstellung einer Lärmschutzwand, die beidseitig mit der Vorsatzschale
3 aus Blähglas bedeckt ist, gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch Stellen von die Vorsatzschale (3) bildenden, plattenförmigen Blähglaselementen im
wesentlichen parallel neben- und aneinander in eine Schalung (8), vertikales Eingießen
von den die Tragplatte (2) bildenden Beton einer voreingestellten Mindestdickflüssigkeit
an die beidseitigen Vorsatzschalen (3) in der Schalung (8), Aushärten lassen des auch
in die Vorsatzschalen (3) eingedrungenen Betons, Entnehmen der Lärmschutzwand aus
der Schalung (8) und Einsetzen in vorzugsweise im wesentlichen senkrechte Stützen
(7).