CH678872A5

CH678872A5 -

Info

Publication number: CH678872A5
Application number: CH95989A
Authority: CH
Inventors: Hermann Claus
Original assignee: Hermann Claus
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1991-11-15
Also published as: DE4007990A1; AT395990B; ATA51490A

Description

■t

CH 678 872 A5

2

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Erstellung von Lärmschutzwänden, eine mit Hilfe solcher Bauelemente aufgebaute Lärmschutzwand sowie ein zur Herstellung derselben dienendes Verfahren.

In Anbetracht der in den letzten Jahren erfolgten erheblichen Zunahme der durch enge Bebauung, erhöhte Verkehrsdichte und Verkehrswegeneubau bedingten Belastungen kommt dem Lärmschutz, und insbesondere dem Schutz des Menschen vor Verkehrslärm, Im Bahnten des Umweltschutzes erhöhte Bedeutung zu. Seit längerem werden daher am Rande von Verkehrswegen, beispielsweise an Autobahnen oderBahntrassen, Lärmschutzwände erstellt.

Andererseits haben in den letzten Jahren die an Verkehrswegen beobachtbaren Schäden wie Fahr-bahnsackungen, Spreizungen und Risse in Fahrbahnen und Banketten, Abwanderungen von Randplatten usw. In einem Ausmasse zugenommen, das früher nicht für möglich gehalten wurde. Verkehrswege, die sich über Jahrzehnte als stabil erwiesen haben, werden nun durch noch nicht erschöpfend geklärte Einflüsse, bei denen die Verkehrsdichte sowie die durch Umwelteinflüsse (saurer Regen) bedingte Verminderung der Bodenqualität eine wichtige Rolle spielen, so beeinträchtigt, dass an zahlreichen Stellen, insbesondere Hanglagen, Sofort-massnahmen zur Bodenstabilisierung unausweichlich sind.

Nachdem bisher Lärmschutzwände auf Rammoder Bohipfählen bzw. auf flachgründenden Einzeloder Streifenfundamenten ohne Rücksicht auf die eventuelle Verbesserung der Bodenqualität erstellt wurden und ausserdem bei der Stabilisierung geschädigten Erdreichs der Lärmschutzfrage kaum Beachtung geschenkt wurde, liegt der vorliegenden Erfindung der Gedanke zugrunde, diese beiden Probleme auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen und demnach eine Lärmschutzwand vorzuschlagen, welche die anstehenden Aufgaben sowohl im Sinne einer erdstatischen Stabilitätsverbesserung als auch vom Gesichtspunkt des Lärmschutzes zu lösen vermag.

Die zurzeit bekannten Lärmschutzwände werden auf Fundamenten erstellt, deren gegenseitiger Abstand üblicherweise 4 m beträgt und die ausschliesslich vom Gesichtspunkt der Standsicherheit der fertigen Lärmschutzwand, d.h. ohne Rücksicht auf die sich anbietende Möglichkeit der Verbesserung der Bodenstabilität, konzipiert werden. Bei einer bekannten Ausführung werden Stahloder Holzstützen mit verzinkten Stahlschuhen montiert und zwischen die Stützen die einzelnen Lärm-schutz-Wandelemente eingesetzt. Die dieser bekannten Bauweise anhaftenden Nachteile lassen sich folgendermassen zusammenfassen:

a) Bei Flachgründungen sind für den Aushub grössere Erdarbeiten notwendig, wobei die bei grösseren Grundflächen erforderlichen Abgrabungen oft zur Instabilität des umliegenden Erdkörpers führen. Auch lassen sich diese Gründungsarbeiten ohne den Einsatz relativ schwerer Erdbaugeräte nicht ausführen.

b) Bohr- und Rammpfähle, die im allgemeinen einen Mindestdurchmesser von 50 cm haben, erfordern den Einsatz von Grossgeräten, wobei die Montage von Rammpfählen ausserdem mit schweren Erschütterungen des Erdreichs verbunden ist. Im übrigen hängt der Einsatz von Bohr- oder Rammpfählen in starkem Ausmasse von der Beschaffenheit des Baugrundes ab, wobei schon das Vorhandensein von Findlingen zu erheblichen Erschwernissen führen kann.

c) Der gegenseitige Abstand der die Lärmschutzwand tragenden Fundamente, welcher im allgemeinen 4 m beträgt, ergibt sich aus der Länge der Wandelemente. Eine Bodenstabilisierung ist im Bereich zwischen den Fundamenten nicht ohne weiteres möglich und wurde bisher auch nicht Ins Auge gefasst.

Die DE-OS 3 631 257 zeigt ebenso wie die DE-PS 3131 104 eine Lärmschutzwand, welche auf ihrer der Lärmquelle zugewandten Seite eine schallschluckende Gliederung aufweist. Die Frage der Gründung, d.h. der Fundamentausbildung ist in diesen Veröffentlichungen nicht berücksichtigt, spielt aber bei der Auslegung solcher Wände eine erhebliche Rolle. Schallschutzwände müssen bekanntlich so dimensioniert werden, dass sie einer Windlast von 1,45 KN/m2 standhalten können. Diese Kräfte können bei den bekannten Konstruktionen nur über massive, grosse Pfosten oder Träger aufgenommen werden.

Angesichts dieser Situation Ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lärmschutzwand vorzuschlagen, welche

- ihre Lärmschutzfunktion mit der Möglichkeit der gleichzeitigen Stabilisierung des Erdreichs verbindet,

- eine flexible Anpassung der Stabilisierungsdichte an die lokalen Abweichungen der Bodenstabilität gestattet und

- auf unkomplizierte Weise und kostengünstig ohne zusätzliche Beeinträchtigung der Bodenqualität (Erschütterungen) und ohne Einsatz von Grossgeräten montiert werden kann.

Die erfindungsgemässe Lärmschutzwand ist, ebenso wie das zu ihrer Erstellung verwendbare Bauelement und deren Herstellungsverfahren in den Patentansprüchen 3,1 und 8 definiert.

Das erfindungsgemässe System löst die eingangs definierte, komplexe Aufgabe auf überraschend unkomplizierte Weise, Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Gründung Kleinin-jektionspfähle verwendet, die bei einem Pfahldurchmesser zwischen 8 und 30 cm durch Verpressen des Injektionsgutes (z.B. Zementsuspension) eine innige Verbindung mit dem anstehenden Baugrund gewährleisten. Dieser Pfahltyp lässt sich in jeden waagrechten oder geneigten Boden einbringen und auf Zug und Druck beanspruchen.

Da Kleininjektionspfähle mit Kleingeräten hergestellt werden können, sind damit auch Bereiche zugänglich, wie z.B. Bahndämme, die für Grossgeräte nur unter Schwierigkeiten erreichbar sind.

Dank der Verwendung relativ kleiner, auf unkomplizierte Weise anbringbarer Stützpfähle und deren

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

CH678 872 A5

4

gezielter Verteilung in dem mehr oder weniger stabilen Erdreich ergibt sich - in Wirkungsverbund mit einem hohlraumfüllenden Dämmaterial (Blähtonkugeln) - ein äusserst flexibles System, das die stabile Abstützung der Lärmschutzwand nicht nur im Montagezeitpunkt sichert, sondern dank der gleichzeitigen Bodensanierung auf viele Jahre hinaus gewährleistet.

Die gegenseitigen Abstände benachbarter Klein-injektionspfähle sind nicht mehr durch die Länge der Wandelemente bestimmt, sondern können weitgehend den vorliegenden Bodenverhältnissen ange-passt werden und damit ihrer Doppelfunktion als Träger der Schallschutzwand und Bodenstabilisierungselemente gerecht werden.

Nachstehend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines erfin-dungsgemässen Bauelementes sowie einer mit solchen Bauelementen erstellten Lärmschutzwand beschrieben.

Fig. 1 ist eine vereinfachte Perspektivdarstellung einer im Bau befindlichen Ausführungsform der erfindungsgemässen Lärmschutzwand und die

Fig. 2 und 3 zeigen Ausführungsvarianten bzw. Ergänzungsmöglichkeiten der in Fig. 1 dargestellten Wand.

Eine Lärmschutzwand, wie sie den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, soll störenden Schall in erster Linie, das heisst in dem durch Konstruktion, Material und örtliche Gegebenheiten möglichen Ausmasse, absorbieren, da in den meisten Fällen mit blosser Reflexion keine wirksame Abhilfe geschaffen werden kann. Das in Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel verbindet die weitgehende Berücksichtigung dieses Kriteriums mit einer den vorliegenden Bodenverhältnissen ohne weiteres anpassbaren Stabilisierung des die Lärmschutzwand tragenden Untergrundes.

Der aus der Erde herausragende Teil der in Fig. 1 dargestellten Lärmschutzwand weist eine Vielzahl von Elementen 1 auf, welche aus Holz erstellt sind und einen praktisch quaderförmigen Umriss besitzen. An den beiden Stirnseiten besitzt jedes dieser Elemente ein Verbindungsorgan, das heisst einerseits eine Nut 2, andererseits einen entsprechend dimensionierten Steg 3. Die Nut 2 - und dementsprechend der Steg 3 - sind vorzugsweise nach innen verjüngt, so dass sie im Querschnitt einem gleichschenkligen Trapez entsprechen. Aneinandergren-zende Elemente 1 lassen sich auf diese Weise nach Art einer Nut- und Federverbindung miteinander koppeln und durch Übereinanderlagerung zu einer geschlossenen Wand formen, deren vertikale Fugen entweder durchgehend, wie Rg. 1, oder versetzt sind, wie dies der herkömmlichen Bauweise einer Backsteinmauer entspricht.

Jedes Element 1 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei durchgehende Ausnehmungen 4 auf; ferner ist die der Schallquelle zugewandte Frontwand der Elemente 1 mit Löchern 5 versehen, welche die Frontwand ganz durchdringen und die Ausnehmungen 4 mit der Aussenwelt verbinden.

Durch mindestens zwei der Ausnehmungen 4 jedes Elementes 1 ragen Stützpfähle 6, die vorzugsweise als Stahlrohre ausgebildet sind und auf im Erdreich verankerten Tragpfählen 7 ruhen. Letztere sind sogenannte Injektionspfähle, das heisst mit 5 Austrittslöchern 8 versehene Stahlrohre, welche nach deren Einbringung in das Erdbereich mit einem flüssigen Injektionsgut, vorzugsweise Zementsuspension, beschickt werden, das aus den Löchern 8 ins umliegende Erdbereich gelangt und damit den 10 Pfahl nicht nur sicher verankert, sondern gleichzeitig auch das umliegende Erdreich stabilisiert. Im vorliegenden Zusammenhange werden Kleininjek-tionspfähle verwendet, das heisst Stahlrohre mit 8 bis 30 cm Aussendurchmesser, die sich praktisch 15 erschütterungsfrei ohne den Einsatz von Grossgeräten in jedem Boden anbringen lassen.

An ihren oberen, aus dem Erdreich 9 herausragenden Enden tragen die Pfähle 7 je eine Koppelmuffe 10, die beispielsweise auf ein am Pfahlkopf 20 angebrachtes Aussengewinde aufgeschraubt sein kann. In den oberen Abschnitt der mit Innengewinde versehenen Koppelmuffen sind die unteren Enden der Stützpfähle 6 eingeschraubt.

Oberhalb jeder Koppelmuffe 10 ist ferner am Ge-25 windeteil der Stützpfähle 6 ein teller- oder scheibenförmiges Auflager 11 aufgeschraubt, auf das sich die darüber angeordneten Elemente 1 abstützen. Die jeweilige Höhenlage der Auflager 11 kann somit durch blosses Verdrehen derselben reguliert wer-30 den.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Elemente 1 zwar grundsätzlich aus Holz, beispielsweise aus druckimprägniertem Kiefernholz erstellt, doch wird die unterste, auf den Auflagern 11 aufliegende 35 Elementenreihe vorzugsweise aus Betonelementen 12 gebildet, die grundsätzlich die gleiche Form aufweisen, wie die darüberliegenden Holzelemente 1.

Bei Erstellung einer erfindungsgemässen Lärmschutzwand werden zunächst die Tragpfähle 7 ein-40 gebracht, deren Länge L und gegenseitiger Abstand a der Stabilität des jeweiligen Erdreiches an-gepasst wird. Nachdem die Stützpfähle 6 auf die Koppelmuffen 10 aufgeschraubt wurden, werden die Elemente 12 und 1 auf die Auflager 11 aufgesetzt, bis 45 die Lärmschutzwand die gewünschte Höhe erreicht hat. Gleichzeitig mit dem Aufbau der Lärmschutzwand durch Übereinanderschichten der Elemente 1 und 12 werden deren Ausnehmungen 4 mit einem Schalldämmstoff, beispielsweise den unter der 50 Bezeichnung Leccabeton bekanntgewordenen Blähtonkugeln, ausgefüllt, so dass die Elemente 1 und 12 mit den Stützpfählen 6 fest verbunden werden. Die Löcher 5 müssen bei Verwendung eines relativ flüssigen Füllmaterials von aussen vorübergehend ab-55 gedeckt werden, bis das Füllmaterial einigermassen ausgehärtet ist.

Die auf diese Weise erstellte Lärmschutzwand entspricht bereits allen entscheidenden Kriterien, die vom Gesichtspunkt der Schallabsorption und 60 der stabilen Gründung im Erdreich gestellt werden müssen. Vorzugsweise wird die Wand jedoch auf Ihrer der Schallquelle zugewandten Fläche mit einer Schallabsorptionsverkleidung 13 (Fig. 2) versehen, die ihrerseits bereits einen Teil der ankommenden 65 Schallenergie absorbiert. Anstelle der Verkleidung

3

5

CH 678 872 A5

6

13, vorzugsweise aber zusätzlich zu derselben, können an der schallseltigen Frontwand Rundstäbe 14 (Fig. 3) aus Holz angebracht werden, worauf die Lärmschutzwand mit einer oberen Abdeckung (Holzoder Leichtmetallhaube) 15 versehen wird.

Die beschriebene Lärmschutzwand zeichnet sich gegenüber den bekannten Lärmschutzwänden durch mehrere entscheidende Vorteile aus, und das beschriebene Ausführungsbeispiel kann im Rahmen der in den Patentansprüchen definierten Erfindung vom Fachmann in vielfacher Weise variiert werden. Von besonderer Bedeutung ist in erster Linie die Kombination der effektiven Schallabsorption mit der gleichzeitigen Verbesserung der Bodenstabilität, wobei die gegenseitigen Seitenabstände der Tragpfähle 7 nicht mehr durch die Länge der Dämmplatten bestimmt sind, sondern weitgehend variabel nach bodenmechanischen Erfodernissen gewählt werden können. Je nach Bedarf können die vertikalen Tragpfähle auch durch Schrägpfähle 16 verstärkt werden, wie dies in Fig. 2 und 3 angedeutet ist. Auch wäre es beispielsweise möglich, anstelle eines vertikalen zwei schrägliegende Tragpfähle zu verwenden, die in zwei Gewindebohrungen einer gemeinsamen Kopplemuffe verankert wären.

Die in den Holzelementen angebrachten Löcher 5 können in beliebiger Anzahl und Form, beispielsweise auch als Schlitze, angebracht werden. Sie haben in erster Unie die Aufgabe, die auf die Wand auftreffenden Schallwellen zu dem die Ausnehmungen 4 füllenden Dämmstoff zu leiten.

Die Verwendungsmöglichkeiten der beschriebenen Lärmschutzwand sind äusserst vielseitig und unter anderem auch nicht auf deren Erstellung auf einem natürlichen, sogenannten gewachsenen Boden beschränkt. Je nach Bedarf lässt sich eine solche Lärmschutzwand auch auf eine bestehende Mauer aufsetzen, in welcher ein Tragpfahl in einem vorgebohrten Loch verankert wird. Trag- und Stützpfähle könnten insbesondere bei dieser Anwendungsform aus einem einzigen Stahlrohr bestehen,

Claims

Patentansprüche

1. Bauelement (1) aus Holz zur Erstellung von Lärmschutzwänden, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe eine praktisch quaderförmige Konfiguration und an seinen beiden Schmalseiten je ein Kupplungsorgan (2, 3) aufweist, das auf einer Schmalseite des Bauelements (1) aus derselben herausragt und auf der gegenüberliegenden Schmalseite als entsprechend geformte Einbuchtung ausgebildet ist, wobei ferner der Holzkörper des Bauelementes (1) mindestens eine denselben auf seiner Gesamthöhe durchsetzende Ausnehmung (4) besitzt.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Kupplungsorgan (3) in Form einer sich über die Gesamthöhe des Bauelements erstreckenden Leiste und das gegenüberliegende Kupplungsorgan als entsprechend geformte Nut (2) ausgebildet ist.

3. Lärmschutzwand aus Holz mit Bauelementen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Bauelemente (1) mittels ihrer Kupplungsorgane (2, 3) unter Vermeidung offener Fugen ineinandergreifend eine geschlossene Wand bilden,

b) zwecks Gründung der Wand und zur gleichzeitigen Stabilisierung des darunter befindlichen Erdreiches Injektionspfähle (7) in Abständen (a) im letzteren verankert sind, wobei mit den Injektionspfählen einstückig verbundene oder mit ihnen gekoppelte, aus dem Erdreich nach oben ragende Verlängerungen (6) als Stützpfähle für die Bauelemente durch die Ausnehmungen (4) hindurchragen und c) sämtliche Ausnehmungen (4) der Bauelemente (1) mit einem Schalldämmstoff ausgefüllt sind.

4. Lärmschutzwand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützpfähle (6) durch Koppelmuffen (10) mit den Injektionspfählen verbunden sind.

5. Lärmschutzwand nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stützpfahl (6) an seinem unteren Endabschnitt ein höhenverstellbares Auflager (11) aufweist, auf das sich die darüber befindenden Bauelemente (1) abstützen.

6. Lärmschutzwand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager (11) als ein aus Holz oder Beton erstelltes Sockelelement oder als Ablenkprofil ausgebildet ist.

7. Lärmschutzwand nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (4) der Bauelemente (1) mit Blähton, d.h. mit Zementmörtel umhüllten Tonkugeln, ausgefüllt sind.

8. Verfahren zur Herstellung einer Lärmschutzwand nach Anspruch 3 mit Hilfe der in Anspruch 1 definierten Bauelemente, dadurch gekennzeichnet, dass a) fnjektionspfähle in von der Stabilität des vorhandenen Erdreichs abhängigen Abständen in das Erdreich eingebracht werden,

b) die Stützpfähle einteilig mit den Injektionspfählen erstellt oder auf letztere aufgesetzt und mit denselben gekoppelt werden, worauf c) die Bauelemente auf die Stützpfähle aufgesetzt werden, worauf deren Ausnehmungen mit einem Schalldämmstoff ausgefüllt werden und die auf diese Weise erstellte Wand mit einer oberen Abdeckung und einer frontalen Schallabsorptionsverkleidung versehen wird.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65