CH683355A5 - Leichtbau-Schallschutzkonstruktion. - Google Patents

Description

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CH 683 355 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Leichtbau-Schall-schutzkonstruktion gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Schallschutzwände werden beispielsweise an Bahndämmen oder stark befahrenen Autostrassen erstellt, um die umliegenden Wohnbauten vor dem insbesondere in Bodennähe entstehenden Fahrlärm zu schützen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Schallschutzwand nicht nur einen möglichst grossen Schallabsorptionsgrad aufweisen soll, sondern dass die beispielsweise am Bahndamm aufgestellte Wand in bezug auf auftretende dynamische Beanspruchungen (geschwindigkeitsabhängige Druckbelastung durch vorbeifahrende Züge) eine ausreichende Standsicherheit aufweisen muss.

Ein insbesondere für den Bahnbetrieb wichtiges Kriterium ist ferner das Gewicht der aufzustellenden Schallschutzelemente. Da die bisher bekannten Elemente aus Beton, Mauerwerk und/oder Stahl bestehen, sind sie ausserordentlich schwer und sperrig und müssen in vielen Fällen durch schwere Transportmaschinen, beispielsweise schienengebundene Hebezeuge, an Ort und Stelle verbracht werden, was jedesmal eine Unterbrechung des Bahnbetriebs mit sich bringt.

Im übrigen spielt bei derartigen, längs Bahndämmen und Autostrassen zu erstellenden Schallschutzwänden eine nicht unbedeutende Rolle, dass sie

- bezüglich einwandfreier Schallabsorption keine Fugen oder Schwachstellen aufweisen,

- an unterschiedliche topographische Verhältnisse anpassbar sind,

- auf der Verkehrseite eine deformierbare bzw. aufpralldämpfende Oberfläche besitzen,

- alterungs- und korrosionsbeständig sind und

- vom ästhetischen Gesamtbild her für die Reisenden keine visuelle Ermüdung bewirken.

Es ist demgemäss die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schallschutzwand der eingangs definierten Art vorzuschlagen, welche bei geringem Gewicht auch an schwer zugänglichen Bahn- und Strassenabschnitten ohne Zuhilfenahme schwerer Transportmaschinen auf kostengünstige Weise erstellbar ist und dennoch eine ausreichende Standsicherheit aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Eine spezielle Verwendungsmöglichkeit dieser Schallschutzkonstruktion ist dadurch gekennzeichnet, dass sie sich zum Zwecke der gleichzeitigen Schalldämmung und Bodenstabilisierung an Eisenbahn- und Strassendämmen einsetzen lässt.

Die sich aus der vorliegenden Erfindung ergebenden Vorteile lassen sich folgendermassen zusammenfassen:

1) Die Wandkonstruktion weist im Vergleich zu konventionellen Schallschutzwänden ein äusserst geringes Gewicht auf und ist daher einfach, insbesondere ohne Zuhilfenahme schwerer Transportgeräte, montierbar.

2) Dadurch kann die Schallschutzwand auch an schwer zugänglichen Streckenabschnitten von Bahn und Autostrasse ohne Sperrung der Strecke angebracht werden.

3) Dank der Kombination mit der bodenstabilisierenden Fundation lassen sich bei der Erstellung der Schallschutzwand auch instabile, beispielsweise zum Rutschen neigende Hangabschnitte definitiv so verfestigen, dass Erdrutsche bzw. sonstige unzulässige Deformationen nicht mehr auftreten.

4) Die das schalldämmende Material umfassenden Gitter eignen sich vorzüglich zur nachträglichen Befestigung von Verkleidungen, die die Gesamtwirkung der Konstruktion vom ästhetischen Gesichtspunkte aus nach Bedarf zu variieren gestatten.

5) Im Vergleich zu den konventionellen, zur Zeit bekannten Schallschutzwänden, wie sie beispielsweise für die an Bahntrassees auftretenden dynamischen Beanspruchungen erforderlich sind, gestattet die vorliegende Erfindung eine Kostenverminderung um mindestens 50%.

6) Die Konstruktion ist aufgrund der gewählten Materialien alterungs- und korrosionsbeständig

7) Die an den Stützpfählen befestigten Gitter lassen den Grossteil des relativ weichen und daher aufpralldämpfenden Dämmaterials frei, so dass die Gefahr des Rückpralls von Gegenständen, wie umherfliegender Steine, minimal ist.

8) Bei Unfällen, z.B. Zugentgleisung usw. kann die Lärmschutzwand auf sehr einfache Weise, z.B. mittels Drahtschere oder anderem einfachem Handwerkszeug in kürzester Zeit demontiert werden.

Im Gegensatz dazu sind die bisher gebräuchlichen sperrigen und schweren Lärmschutzelemente praktisch nur mit grossem Hilfsgerät, z.B. Kran, zu entfernen.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes nebst einiger Konstruktionsvarianten beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Schnittdarstellung eines mit Schallschutzkonstruktion versehenen Eisenbahndammes,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäs-sen Schallschutzkonstruktion,

Fig. 3 eine entsprechende Schnittdarstellung,

Fig. 4 bis 7 mögliche Ausbildungsformen der auf einer Pfostenfundation ruhenden Schallschutzwand,

Fig. 8 eine weitere vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform der Schallschutzkonstruktion,

Fig. 9 einen Schnitt einer Ausführungsform, gemäss welcher Injektionslanzen und Stützpfähle ein einziges, durchgehendes Rohr bilden und

Fig. 10 eine weitere Variante in Perspektive.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form einen Bahndamm 1, auf dessen Dammkrone 2 eine zweigleisi-

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ge Bahnstrecke angeordnet ist. Im Hinblick auf die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe soll beim Ausbau der Bahnstrecke ein zweifacher Gesichtspunkt im Vordergrund stehen.

Erstens soll der Bahndamm, der häufig auf zunächst instabilem Erdreich zu errichten ist, den dynamischen Beanspruchungen des Bahnbetriebes standhalten. Dies bedeutet insbesondere eine derartige Absicherung des die Dammkrone tragenden Erdreichs, dass die durch vorbeirasende Züge jeweils bewirkte kurzzeitige Herabsetzung der Scherfestigkeit des Gründungsmaterials und die dadurch bedingte kurzzeitige Instabilität von vornherein vermieden werden.

Zweitens soll der beim Vorbeifahren des Zuges entstehende Schall von der Umgebung, die beispielsweise bewohnt sein kann, ferngehalten und insbesondere nicht nur einseitig abgelenkt, sondern mindestens zum Grossteil absorbiert werden.

Um dieser zweifachen Forderung zu genügen, ist eine Schallschutzkonstruktion vorgesehen, welche einen Sockel in Form einer im Erdreich anzubringenden Pfostenfundation 3 umfasst. Diese an sich bekannte Pfostenfundation 3, deren Details den CH-PS 625 291, 631 223, 641 861 und 669 809 entnommen werden können, weist eine Reihe von ins Erdreich eingetriebenen rohrförmigen Injektionslanzen 4 auf, durch deren seitliche Bohrungen solange Zementmilch ins umliegende Erdreich geleitet wurde, bis sich um die Pfosten 4 eine stabilisierende Zone 5 gebildet hat. Derartige Injektionslanzen 4 können beispielsweise, wie Fig. 1 zeigt, durch geneigte Zusatzlanzen 6 gleicher oder ähnlicher Konstruktion verstärkt, das heisst noch besser im Erdreich verankert werden.

Es ergibt sich somit durch das Injizieren der Zementmilch eine Verfestigung im Lanzenbereich, die im Zusammenwirken mit den Injektionslanzen ein pfahlartiges Tragsystem bildet und, wie die Erfahrung gezeigt hat, trotz pulsierender Erhöhung der Beanspruchung keine Erdreich-Verschiebungen mehr eintreten lässt. Ein dreifacher Effekt -Verspannung, Gleitzonenblockierung und Pfahlwirkung - ist die Gewähr für eine stabile Dammsanierung.

Wie sich nun ferner aus Fig. 1 ergibt, sind die Injektionslanzen 4 nach oben verlängert und deren aus dem Erdreich herausragende Verlängerungen bilden rohrförmige Stützpfähle 7, die ihrerseits das Traggerüst für eine Schallschutzwand 8 bilden. Diese Schallschutzwand 8 weist, im Gegensatz zu den bekannten Beton-Stahlkonstruktionen, lediglich zwei beidseits der Stützpfähle 7 befestigte Gitter 9a, 9b auf, zwischen welchen schallabsorbierendes Material 10 (Fig. 2) vorzugsweise Dämmatten auf mineralischer Basis, wie Steinwollmatten, gehalten sind.

Die Detaildarstellung nach Fig. 2 zeigt den Aufbau der Schallschutzkonstruktion im einzelnen. Das obere, mit Gewinde versehene und aus dem Erdreich herausragende Ende jeder Injektionslanze 4 trägt eine Koppelmuffe 11, die im wesentlichen zwei Hauptfunktionen erfüllt: Einerseits ist in den oberen Abschnitt ihrer Gewindebohrung der mit Aussengewinde versehene Stützpfahl 7 eingeschraubt und auf diese Weise sicher verankert; andererseits dient der obere Flansch 11a der Koppelmuffe 11 als Auflager für Beton-Formelemente 12, die - wie insbesondere Fig. 8 zu entnehmen ist -einen Stützsockel für die Schallschutzwand 8 bilden.

Der Aufbau der Beton-Formelemente 12 ist beispielsweise aus der CH-PS 631 223 bekannt. Jedes Betonformelement 12 weist demnach insbesondere mehrere Durchgangslöcher 13 auf, durch welche die Stützpfähle 7 hindurchragen.

Am Umfang der Stützpfähle 7 sind zur Halterung der Gitter 9a, 9b dienende Befestigungsorgane angebracht, die beispielsweise als Rohrschellen 14 (Fig. 3) ausgebildet sein können. Bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform weist jede Rohrschelle 14 einen kürzeren Arm a und einen längeren Arm A auf und an den Enden der beiden Arme sind die Gitter 9a, 9b entweder durch Ver-schraubung oder - bei hakenförmiger Ausbildung der Arme - durch blosses Einhängen gehalten. Zwar könnten die beiden Rohrschellenarme a und A auch gleich lang sein, doch wird für die Praxis die beschriebene Anordnung vorgezogen, wonach die zwischen den Gittern 9a, 9b befindlichen Matten 10 grösstenteils auf der Verkehrsseite liegen, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist.

Anstelle von Rohrschellen 14 könnten zur Halterung der Gitter 9a, 9b auch andere, dem Fachmann bekannte Befestigungsorgane Verwendung finden.

Die auf die beschriebene Weise aufgebaute Schallschutzwand 8 wird durch einen Dachaufsatz 15 vor Witterungseinflüssen geschützt.

Die Form der beschriebenen Schallschutzwand 8 kann, wie die Fig. 4 bis 7 zeigen, vom Fachmann den vorliegenden Bedarfsfällen angepasst werden. In vielen Fällen, wie z.B. an Bahndämmen, dürfte es sich als ausreichend erweisen, die Schallschutzwand bis zu einer relativ kurzen Bauhöhe zu führen, da damit die Sicht für die Fahrgäste frei bleibt, andererseits auch der insbesondere im Fahrgestellbereich auftretende Schall wirksam absorbiert wird. Das obere Ende der Schallschutzwand kann dabei, wie die Fig. 5 bis 7 zeigen, zur Verkehrsseite abgebogen werden. Derartige Formgebungen sind mit der beschriebenen Schallschutzwandkonstruktion ohne weiteres möglich.

Aus Gründen der Verankerungsstabiiität sind die Ausführungsformen nach Fig. 4, 5 und 7 vorzuziehen, bei welchen die Stützpfähle direkt auf die Koppelmuffen aufgesetzt sind. Grundsätzlich wäre aber auch die Ausbildung nach Fig. 6 möglich, wobei der durch seitliche Versetzung der Schallschutzwand entstandene Absatz 16 beispielsweise zur Kabelverlegung etc. benutzbar ist.

Wie ferner die Schnittdarstellung nach Fig. 9 zeigt, ist es keineswegs erforderlich, die Injektionslanzen 4 und Stützpfähle 7 als getrennte Bauelemente zu erstellen und mittels Koppelmuffen 11 zu verbinden. Die Injektionslanzen 4 können vielmehr auch direkt nach oben verlängert werden. Dabei ragt die mit 4a bezeichnete Verlängerung der rohrförmigen Injektionslanze 4 durch das Beton-Formelement 12 hindurch, das seinerseits auf einer am Oberteil der Injektionslanze 4 befestigten Rohrschelle 17 aufsitzt. Für die in ihrer Funktion unver5

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ändert gebliebenen Elemente wurden in Fig. 9 die bereits eingeführten Bezugszahlen beibehalten.

Auch bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 8 könnte zur AbStützung der Betonelemente 12 eine mit entsprechender Stützfläche versehene Rohrschelle oder eine ähnliche, an der Injektionslanze 4 befestigbare Vorrichtung dienen.

Die in Fig. 10 dargestellte Variante zeigt wiederum die als Injektionslanzen ausgebildeten Pfosten 18, sowie die auf den Flanschen 11a der Koppelmuffen 11 aufsitzenden Beton-Formelemente 12. Wie bereits bei der anhand von Fig. 6 beschriebenen Ausführungsform sind hier die Stützpfähle 19 nur mittelbar mit den Pfosten 18 gekoppelt, und zwar ragen hier Pfosten 18 und Stützpfähle 19 in separate Durchgangslöcher 13, in welchen sie durch eine Betonfüllung verankert sind.

Die beschriebene Schallschutzkonstruktion eignet sich zur gleichzeitigen Bodenstabilisierung und Schallabsorption an jeglicher Art von Verkehrswegen, insbesondere Bahndämmen und stark befahrenen Autostrassen. Sie gewährleistet die eingangs aufgeführten Vorteile und lässt sich ohne Schwierigkeiten an unterschiedliche topographische Verhältnisse anpassen. Dank ihrer hohen Alterungs- und Korrosionsbeständigkeit sowie Unbrennbarkeit weisen die Schallschutzwände eine äusserst hohe Lebensdauer auf und lassen sich bequem in vielfacher Weise konstruktiv abwandeln, beispielsweise mit vorfabrizierten Fluchttüren versehen.

Das auf mineralischer Basis erstellte schallabsorbierende Dämmaterial ist in Form von Steinwollematten sehr leicht verlegbar und schneidbar und in handelsüblicher Form mit beidseitigen Abdeckfolien auf dem Markte erhältlich. Sollte aus ästhetischen Gründen eine weitere Verkleidung erwünscht sein, so lassen sich an den Gittern 9a, 9b ohne weiteres Holzverkleidungen, Halterungen für Bepflanzungen etc. anbringen.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Leichtbau-Schallschutzkonstruktion mit im Erdreich angebrachter Pfostenfundation, deren rohrför-mige, in das Erdreich eingetriebene Pfosten zwecks Einspülung von Zementmilch als Injektionslanzen ausgebildet sind, welche ausser ihren aus dem Erdreich herausragenden Abschnitten einen Sockel (3) aufweisen, auf welchen sich eine Schallschutzwand abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Injektionslanzen (4, 18) nach oben verlängert sind und die Verlängerungen Stützpfähle (7, 19) für im gegenseitigen Abstand angebrachte Gitter (9a, 9b) bilden, zwischen welchen schallabsorbierende Elemente (10) gehalten sind.

2. Leichtbau-Schallschutzkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützpfähle (7, 19) auf unterschiedlichen Höhen angeordnete Rohrschellen (14, 17) aufweisen, an deren beidseits auskragenden Tragarmen die beiden Gitter (9a, 9b) befestigt sind.

3. Leichtbau-Schallschutzkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Erdreich herausragenden Abschnitte der Injektionslanzen (4, 18) mit Rohrschellen (17) versehen sind als Auflager einer durchgehenden Reihe von Betonelementen (12) auf die sich die schallabsorbierenden Elemente (10) ihrerseits abstützen.

4. Leichtbau-Schallschutzkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Erdreich herausragenden Abschnitte der Injektionslanzen (4, 18) mit Koppelmuffen (11) versehen sind, mittels welchen die Stützpfähle (7) an den Injektionslanzen befestigt sind.

5. Leichtbau-Schallschutzkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmuffen (11 ) zur Abstützung einer durchgehenden Reihe von Betonelementen (12) dienen, auf die sich die schallabsorbierenden Elemente (10) ihrerseits abstützen.

6. Leichtbau-Schallschutzkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schallabsorbierenden Elemente (10) Dämmaterialien auf mineralischer Basis, vorzugsweise Steinwollmatten, sind.

7. Leichtbau-Schallschutzkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrschellen (14, 17) hakenförmige Tragarme (a, A) aufweisen, in welche die Gitter (9a, 9b) eingehängt sind.

8. Verwendung der Schallschutzkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Zwecke der gleichzeitigen Schalldämmung und Bodenstabilisierung an Eisenbahn- und Strassendämmen.

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