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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Schutzwand, hauptsächlich
zur Geräuschminderung,
wie in der Einleitung zu Anspruch 1 definiert. Solch eine Schutzwand
ist aus DE-C-3244618 bekannt.
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Solche Schutzwände werden zum Beispiel in dichten
Stadtumgebungen, in denen eine hohe Verkehrsbelastung nicht vermieden
werden kann und in denen die Lärmbelästigungen
erhebliche Probleme für
Menschen, die sich in der Nähe
von solchen verkehrsbelasteten Bereichen befinden oder dort leben, hervorrufen
können.
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Solche Schutzwände können vorteilhaft transparent
sein, so dass sie nicht die Sicht versperren oder in der Stadtumgebung
als visuelle „Grenzen" aufgefasst werden.
Ferner können
die Schutzwände,
zum Beispiel aus Sicherheitsgründen,
semi-transparent sein. Neben der Hauptfunktion der Geräuschminderung
sind solche Schutzwände
auch zur körperlichen
Abschirmung geeignet, zum Beispiel zur Erhöhung der Verkehrssicherheit
oder um Schutz zu bieten.
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Aus Patentschrift EP-A-0 213 521
ist ein Befestigungssystem zur Montage einer Anzahl von Glas- oder
Kunststoffplatten Seitenkante an Seitenkante bekannt, wobei ein
dazwischen liegendes, rechteckiges, vertikales Stahlprofil zwei
benachbarte Platten verbindet und stützt. Auf einer Seite davon
ist das Stahlprofil mittels eines Bolzens mit einer Klemmstange
verbunden. Im Zwischenbereich zwischen dem Profil und der Klemmstange
sind zwei sich vertikal erstreckende, U-förmige Profile aus biegsamem
Kunststoff vorgesehen, wobei zwei benachbarte Glasplatten eingekeilt
sind. Alternativ kann das Stahlprofil in einer H-Form konstruiert
sein. Das Befestigungssystem kann vorteilhaft ein Element einer
Lärmschutzwand
sein.
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Patentschrift US-A-4 214 411 beschreibt
einen ähnlichen
Lärmschutzwall,
wobei eine Anzahl vertikaler, H-förmiger Profile jeweils zwei
Kunstsoffplatten festlegen. An beiden, zu den Profilen zeigenden
Enden sind die Platten mit einem Bogen versehen, der ein vertikales
Rundstück,
das an dem Profil befestigt ist, in Eingriff nimmt. Die Platten
sind unter einer gewissen Spannung montiert, und aufgrund der Federwirkung
der Platten und Rundstücke
kann die Struktur Änderungen
in Temperatur und Bewegungen der Luft aufnehmen, so dass die Platten
in der Lage sind, diesen über
eine lange Zeit zu widerstehen. Die Struktur ist auch an ihrem unteren
Ende schalldicht gemacht, indem die Platten außerdem an einem zum Boden zeigenden
Balken befestigt sind.
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Die oben genannten Befestigungssysteme sind
für eine
lineare Errichtung gedacht und erfordern eine genau ausgemessene
und vollständig
ebene Grundfläche
für die
gezeigten Standardmodule, ebenso werden relativ hohe Anforderungen
an die Toleranzen des Systems gestellt, einschließlich derjenigen
an die Platten. Montage und Austausch einzelner Platten erfordern
voraussichtlich ein relativ hohes Arbeitspensum.
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DE 32 44 618 C1 beschreibt eine Lärmschutzwand,
die aus benachbarten, teilweise überlappenden
Betonelementen besteht, die mit einer hervorstehenden Seitenkante
(
8) versehen sind, die das benachbarte Plattenelement überlappen,
und die mittels Befestigungsbolzen (
11) zusammengehalten werden.
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Dieses System hat begrenzte Möglichkeiten, die
Anforderungen in Verbindung mit den Schutzwand-Elementen zu erfüllen, weil
die gegossenen Seitenleisten mit spezifischen Winkeln geformt sind. Dies
macht die Errichtung und Austausch der Elemente ziemlich kompliziert
und schwierig.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Schutzwand bereitzustellen, die aus einer kleinen
Anzahl an Standardkomponenten aufgebaut ist.
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Es ist ferner eine Hauptaufgabe der
Schutzwand gemäß der Erfindung,
eine Schutzwand bereitzustellen, die die Wölbungen des Bodens, auf dem die
Schutzwand aufgestellt werden soll, in vertikaler wie auch in horizontaler
Richtung ,aufnimmt' oder
an diese angepaßt
sein kann, wobei vorausgesetzt wird, dass unter anderem weder eine
spezielle ebene Grundfläche
noch irgendeine spezielle anspruchsvolle Vorbereitung der Grundfläche erforderlich
sein werden.
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Es ist darüber hinaus eine Hauptaufgabe, dass
die Schutzwand geeignet ist, erheblichem Windbelastungen bei einem
Minimum an Materialverbrauch zu widerstehen.
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Diese Aufgaben sind durch die Konstruktion der
Schutzwand, wie in Anspruch 1 offenbart, erreicht worden.
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Die Schutzwand, wie sie nach Ansprüchen 1 und
2 definiert ist, ist zudem insofern vorteilhaft, als Schwingungen,
die zum Beispiel durch Windkraft erzeugt werden, effektiv gedämpft werden.
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Die Erfindung ist zudem insofern
vorteilhaft, als die Verbindungselemente eine feste Dichtung bilden,
wobei sie ein Minimum an Teilen gebrauchen.
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Ein Vorteil, der durch die Schutzwand
gemäß der Erfindung
erhalten wird, besteht darin, dass die Aufhängung sehr einfach in dem Sinne
ist, dass die einzige kritische Anforderung bei der Errichtung der Schutzwand
die Tatsache ist, dass die Stützmittel vorwiegend
parallel sein sollten, was am einfachsten erreicht wird, indem sichergestellt
wird, dass die Träger
vertikal einen bestimmten Abstand, der jedoch auch mit einer erheblichen
Toleranz variieren kann, voneinander aufgestellt werden.
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Es ist zudem vorteilhaft, dass einzelne Schutzwand-Einheiten
sehr einfach ersetzt werden, ohne dass dadurch andere Schutzwand-Einheiten beeinflußt werden
oder Anpassung erfordern.
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Die Erfindung ist zudem insofern
vorteilhaft, als die Befestigungsmittel sicherstellen, dass die
einzelnen Schutzwand-Einheiten keinen ungünstigen Spannungen aufgrund
von Windkräften
ausgesetzt sind.
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Es ist zudem vorteilhaft, dass eine
Ausdehnung der Schutzwand-Einheiten infolge Temperaturschwankungen
leicht von der Struktur aufgenommen werden.
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Eine Anzahl bevorzugter Ausführungsformen
werden im folgenden detaillierter mit Bezug auf die Zeichnung, aus
der weitere Vorteile ersichtlich werden, beschrieben.
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Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Seitenansicht der Schutzwand gemäß der Erfindung in ihrer Gesamtheit.
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2 ist
eine Seitenansicht der Schutzwand gemäß der Erfindung aus einer Richtung
senkrecht zu der in 1 gezeigten.
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3a ist
eine Draufsicht auf einen Bereich der Schutzwand aus 1, die ein Stützmittel,
zwei Schutzwand-Einheiten, Befestigungsmittel und eine erste Ausführungsform
eines Verbindungselementes umfaßt.
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3 zeigt
eine andere Ausführungsform
eines Verbindungselementes, im Übrigen
entspricht sie aber 3a.
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4, 4a, 5 und 6 zeigen
Details der Befestigungsmittel, seitlich von der Schutzwand gesehen.
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7 ist
eine Seitenansicht des Stützmittels, befestigt
an einer Grundfläche.
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8 ist
eine Seitenansicht des Stützmittels, in
Verbindung mit einem Randbalken einer Brücke und einer Leitplanke einer
Brücke
montiert.
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Beschreibung
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Die Schutzwand gemäß der Erfindung
basiert auf drei Hauptkomponenten: einer vorzugsweise ebenen Schutzwand-Einheint 10 aus
Glas oder Kunststoff; einem Stützmittel 1,
das vorteilhaft aus einem Strangpressprofil besteht und einem Satz
Befestigungsmittel 3–7, 9 und 9', die die jeweiligen Schutzwand-Einheiten 10 an
dem Stützmittel 1 halten.
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Diese Komponenten werden jetzt getrennt und
in ihren gegenseitigen Beziehungen, unter besonderem Bezug auf 1–6,
beschrieben.
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Die Schutzwand gemäß der Erfindung
wird derart errichtet, dass die einzelnen Schutzwand-Einheiten 10 zwischen
den jeweiligen Stützmitteln 1 herunter
hängen
und derart, dass die Schutzwand-Einheiten 10 Seitenkante
an Seitenkante angebracht sind. Ferner sind die einzelnen Schutzwand-Einheiten 10 auf
den Stützmitteln 1 in
solch einer Weise angebracht, dass sich die Schutzwand-Einheiten
in horizontaler Richtung der Schutzwand überlappen.
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Die Schutzwand, die deshalb im Wesentlichen
aus einer Anzahl verbundener Schutzwand-Einheiten besteht, stellt
einen sehr hohen Grad an Freiheit hinsichtlich der Errichtung bereit,
was von den vorherrschenden, lokalen Bedingungen abhängig ist.
Die Schutzwand kann vertikal genauso wie horizontal gewunden verlaufen
und den Bögen
der Straße
oder der Landschaft folgen, wo sie zu errichten ist, insofern, als
die Oberkante der einzelnen Schutzwand-Einheiten nicht notwendigerweise bündig sein
muss, weil zwei benachbarte Schutzwand-Einheiten, von oben gesehen,
auch winkelig zueinander angeordnet sein können. Abgesehen davon steht
nichts dagegen, dass die Schutzwand einen vollständig geradlinigen Verlauf nimmt.
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An bestimmten Punkten, vorzugsweise
an jeder Ecke, wird jede Schutzwand-Einheit 10 durch eine Anzahl
Befestigungsmittel 3–7 derart
gehalten, dass jedes entsprechende Stützmittel 1 eine jeweilige
Schutzwand-Einheit 10 in wenigstens zwei Punkten hält.
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Natürlich kann auch die Höhe der Schutzwand
an die gegebenen Bedingungen angepaßt werden. Mehrere Schutzwand-Einheiten
einer vorgegebenen Standardgröße können insbesondere
vorteilhaft mittels einer Anzahl horizontaler Ansatzleisten 9', zum Beispiel
aus Aluminium, Kunststoff oder Glas, übereinander und in direkter
Folge nacheinander, verbunden werden. Diese Ansatzleisten 9' werden direkt
an den Befestigungsmitteln 3–7 befestigt.
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Die Befestigungsmittel 3–7,
mittels derer die einzelnen Schutzwand-Einheiten 10 von
dem Stützmittel 1 herunter
hängen,
werden so dimensioniert werden, dass sie eine bestimmte Last tragen,
und sie werden daher zum Tragen eines oder zweier Schutzwandelemente 10 einer
vorgegebenen Standardgröße geeignet
sein.
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Das Stützmittel 1 besteht
aus einem stranggepreßten
Profil, das eine ovale Grundform beschreibt, mit zwei Längsnuten 2 an
jeder Seite des Profils, in die eine Anzahl Spannvorrichtungen 3 eingesetzt
werden können
und unbeweglich befestigt sind.
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Das Stützmittel 1 ist in
einer Weise angeordnet, dass die lange Achse des ovalen Profils
hauptsächlich
in rechten Winkeln zu den Schutzwand-Einheiten 10 steht.
In den meisten Anwendungen wird das Stützmittel die Form einer Säule haben.
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Vorteilhaft wird ein bekanntes Aluminiumprofil
zusammen mit Spannvorrichtungen 3 von der Firma Alusuisse
TM verwendet. Diese Struktur hat unter anderem den Vorteil, dass
die Spannvorrichtungen 3 direkt aus einer Richtung rechtwinklig
zu dem Profil in die Nuten eingesetzt werden können und dann mittels eines
Bolzens (nicht gezeigt) befestigt werden. Die Spannvorrichtungen
können
anschließend
abgespannt und zum Justieren in Längsrichtung der Nut hoch und
runter verschoben werden.
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Natürlich können auch andere Materialien als
Aluminium verwendet werden, vorausgesetzt, sie haben eine hohe Festigkeit
und ein geringes Gewicht.
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Das Stützmittel ist vorteilhaft in
einer vertikalen Position auf einer Betongrundfläche 12 errichtet, wobei über eingelassene
Verankerungen 15 eine eingelassene Grundplatte 13 vorgesehen
ist, auf der das Stützmittel
befestigt werden kann. Siehe 1, 7 und 8.
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Außerdem kann ein festes Profil
(nicht gezeigt) Teil des unteren, inneren Teil des Stützmittels zur
Erhöhung
seiner Festigkeit bilden.
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Der Kopf des Stützmittels 1 ist von
einem Deckel 11 abgedeckt, zum Beispiel aus Kunststoff
oder Aluminium, um Eindringen von Regenwasser oder Schmutz in das
Profil zu verhindern. Der Fuß des Profils
kann auch mit einem Deckel versehen sein, wie in 8 gezeigt.
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Die bevorzugte Struktur des in der
Zeichnung gezeigten Stützmittels
kann bei voller Windbelastung merklichen Verbiegungen ausgesetzt
sein. Es ist deshalb insbesondere vorteilhaft, dass die erwähnte Abstützung an
bestimmten Punkten der einzelnen Schutzwand-Einheiten 10 nicht
zu irgendwelchen Zwangsverformungen führt, verursacht durch die Verbiegung
des Stützmittels.
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Zudem werden sich die einzelnen Schutzwand-Einheiten 10 nicht
in seitlicher Richtung der Schutzwand gegenseitig beeinflussen,
wodurch Ausdehnungen infolge von Temperaturschwankungen ungehindert
auftreten können
und deshalb keinen Anlaß zu
irgendwelchen Problemen geben.
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Die Befestigungsmittel 3–7,
die jetzt insbesondere unter Bezug zu 3–6 beschrieben werden, bestehen
aus zwei Typen:
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Der erste Typ Befestigungsmittel
besteht, abgesehen von der erwähnten
Spannvorrichtung 3, aus einem kurzen Verbindungsstück 4,
das mit einem Einsatzanschlußstück 6 verbunden
ist, das eine Ansatzleiste 9, 9' in Eingriff tritt und die Kante
der Schutzwand-Einheit 10 greift. Das Einsatzanschlußstück 6 ist
mit einer Nut 2 versehen, in der sich das Anschlußstück 4 drehen
kann. Dies erlaubt die Schutzwand-Einheit 10 vor ihrer
endgültigen
Befestigung um eine Achse, die parallel zu dem Stützmittel 1 liegt,
zu drehen.
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Der zweite Typ Befestigungsmittel
ist aus einem längeren
Verbindungsstück 5 aufgebaut,
das schwenkbar mit einem Arm 7 verbunden ist, der wiederum
mit einem Befestigungsmittel 6 desselben Typs wie oben
erwähnt
verbunden ist und der ebenfalls mit einer Ansatzleiste 9, 9' verbunden ist.
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Der zweite Typ Befestigungsmittel
erlaubt es, dass die so befestigte Schutzwand-Einheit 10,
um zwei verschiedene Achsen, die parallel zu dem Stützmittel 1 sind,
gedreht wird und in einer Ebene senkrecht zu dem Stützmittel 1 verschiebbar
zu sein.
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Durch die Verbindungsstücke 4, 5 werden die
beiden Typen Befestigungsmittel an den Spannvorrichtungen 3 in
den zwei diametral gegenüberliegenen
Nuten 2 in dem Stützmittel
befestigt, was ihnen erlaubt, auf- und abwärts verschoben zu werden, und
jedes Befestigungsmittel trägt
eine von zwei benachbarten Schutzwand-Einheiten 10.
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Die Befestigungsmittel sind vorteilhafterweise
aus Aluminium gegossen.
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Wie in 4 und 4a gezeigt, ist die am oberen
Ende des Stützmittels
angebrachte Ansatzleiste 9 ein kurzer Streifen. Dieser
Streifen kann, wenn gewünscht,
gegossen sein, wohingegen die Ansatzleiste 9' aus einem längeren, zum Beispiel stranggepreßten Streifen
mit einem H-förmigen
Querschnitt besteht. Die Ansatzleiste 9' wird anhand 3 und 3a deutlich.
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Jede Schutzwand-Einheit 10 wird
in ihrer einfachsten und günstigsten
Ausgestaltung eben und rechteckig und vorteilhaft aus Glas gefertigt
sein, zum Beispiel in einer Dicke von 8 mm, entsprechend einer Masse
von 20 kg/m2, was bedeutet, dass die Geräuschdurchdringung
durch die Schutzwand als verschwindend gering relativ zu dem Geräusch, das auf
der anderen Seite der Schutzwand auftritt, betrachtet werden kann.
In Tests mit Schutzwand-Einheiten
dieses Gewichts, zusammengesetzt zu einer Schutzwand von 3 m Höhe, zeigen
Messungen, dass eine Geräuschdämpfung von
etwa 8 dB erreicht wird.
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Es ist möglich, andere Materialien als
Glas für
die Schutzwand-Einheiten zu verwenden. Wo zum Beispiel die Gefahr
von Beschädigungen
und Herunterfallen der Schutzwand-Einheiten besteht, sollte Kunststoff
oder gehärtetes
Verbundglas verwendet werden.
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Obwohl normalerweise transparente
Lärmschutzwände bevorzugt
sein werden, steht nichts dagegen, dass sie als Sichtschutzwände wirken,
wo dies erstrebenswert ist, insofern, als es erstrebenswert sein
könnte,
Reflexionen der Schutzwand zu reduzieren. Schutzwand-Einheiten aus
Glas können daher
mit Serigraphie in einem Muster versehen sein, wobei ihnen der erstrebte
Grad an Transparenz gegeben wird.
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Zum Abdichten der Zwischenräume, die
zwischen den benachbarten, sich in horizontaler Richtung der Schutzwand überlappenden
Schutzwand-Einheiten 10 auftreten, ist jede einzelne Schutzwand-Einheit 10 mit
einem Fugenmittel 8, 8' aus einem Elastomer oder Gummi
versehen und dieses ist nahe bei und entlang einer Seitenkante der
jeweiligen benachbarten Schutzwand-Einheiten 10 angebracht.
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Eine erste Ausführungsform des Fugenmittels 8', gezeigt in 3a, ist zum Beispiel direkt
auf die Schutzwand-Einheit geklebt und steht von der Schutzwand-Einheit
in einem Winkel, der vorteilhaft in dem Bereich 25° bis 75° liegt, hervor,
so dass das Fugenmittel immer zur selben Seite durchbiegen wird und
das Element unter einer geeigneten Spannung befestigt werden kann,
wenn es gegen eine benachbarte Schutzwand-Einheit montiert ist.
Wenn erwünscht,
kann das Fugenmittel 8' ein
leicht bogenförmiges
Profil beschreiben.
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Das Fugenmittel 8' wird einen
integrierten Teil der Schutzwand-Einheit 10 bilden, das
dazu beiträgt,
die Montage der Schutzwand genauso wie den Austausch einzelner Schutzwandelemente
extrem einfach zu halten.
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An den Stellen, an dem das Fugenmittel
die Ansatzleiste 9' kreuzt,
kann durch ein geeignetes Schneiden eine Kerbe in das Fugenmittel
vorgesehen sein.
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Ein wellenförmiges Fugenmittel 8 ist
in der Ausführungsform
in 3a gezeigt.
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Dieses Fugenmittel 8 ist
an dem Ende der Ansatzleiste 9 zweier jeweils benachbarter
Schutzwand-Einheiten befestigt, zum Beispiel an denselben angeschraubt.
Zudem kann das Fugenmittel 8 nach der Befestigung der Schutzwand-Einheiten
an den Stützmitteln
auf den Schutzwand-Einheiten 10 aufgeklebt werden.
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Wie aus 3 ersichtlich ist, sind die Schutzwand-Einheiten
relativ zueinander dergestalt asymmetrisch an den Stützmitteln
aufgehängt,
dass die zwei benachbarten Schutzwände relativ zu den Stützmitteln
seitlich versetzt sind. Die Schutzwände sind, von oben betrachtet,
auf einer Seite der Stützmittel 1 in
einem geneigten Winkel zu den Stützmitteln
angeordnet.
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Diese asymmetrische Anordnung der Schutzwand-Einheiten 10,
die dazwischen liegenden flexiblen Fugenmittel 8, 8' und die Anordnung
des Stützmittels 1 mit dessen
langer Achse des ovalen Querschnitts hauptsächlich im rechten Winkel zu
den Schutzwand-Einheiten 10 tragen zum effektiven Dämpfen der
Schwingungen bei, die bei starker Windlast an der Schutzwand auftreten
können.
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Die zweiseitige Belastung des Stützmittels 1 ist
auch insoweit vorteilhaft, als es dadurch gleichmäßiger belastet
wird.
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Abgesehen von der oben erwähnten inneren Verstärkung kann
die Festigkeit des Stützmittels durch
Befestigen eines äußeren Versteifungselements,
das leicht mittels des erwähnten
Befestigungsmittels 3 an dem Profil innerhalb einer Längsnut 2 befestigt
werden kann, erhöht
werden.
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Solch ein äußeres Versteifungselement (nicht
gezeigt) kann sich in einem geneigten Winkel von dem Stützmittel
bis zu einer Position in einer bestimmten seitlichen Entfernung
von dem Stützmittel, zum
Beispiel auf der Grundfläche,
erstrecken, so wie es mittels geeigneter Anschlußstücke an Objekten, einschließlich Gebäuden, befestigt
sein kann.
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7 zeigt
ein Beispiel, wie die Schutzwand gemäß der Erfindung an einer Betongrundfläche befestigt
sein könnte.
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Die Befestigung findet mit Hilfe
der Grundplatte 13 statt, die durch ein sogenanntes RHS-Profil verstärkt ist.
Die Grundplatte ist am oberen Ende der Betongrundfläche befestigt,
die sicherstellt, dass die Schutzwand starken Momentbelastungen
widerstehen wird. Zum Bohren von Löchern für die Verankerungen 15 in
das Beton 12 kann zum Beispiel eine Schablone verwendet
werden, die in der erstrebten Position angeordnet wird. Dies wird
die gegenseitige korrekte Anordnung der Löcher und die korrekte Errichtung
des Stützmittels
relativ zu der gesamten Reihe der Stützmittel sicherstellen.
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Unter der unteren Schutzwand-Einheit 10 ist eine
schalldämpfende
Platte 16 gezeigt, die aus Glas oder Kunststoff bestehen
kann und die in die unten liegende Bettung abgesenkt ist. Diese
Platte kann auch aus anderen leicht zu bearbeiteten Materialien bestehen.
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Im Hinblick auf Raum und Geräusch wird
es vorteilhaft sein, die Schutzwand dicht an der Fahrbahn selbst
zu errichten. In 8 ist
das Stützmittel 1 an
einem Halter 19 befestigt, der seinerseits an einer Leitplanke
oder an einem Rand einer Brücke 18 befestigt
ist. Die Leitplanke ist mit einem oberen Teil 14 versehen.
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In dieser Ausführungsform ist ebenfalls eine schalldämmende Platte 17 befestigt,
die gekrümmt sein
und beispielsweise aus Aluminium bestehen kann.
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Es wird auch möglich sein, die Schutzwand und
Leitplanke getrennt zu befestigen, was Beschädigungen an der Schutzwand
durch Kollisionen und Reparaturkosten infolge solcher Kollisionen
reduzieren wird.
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Die Lärmschutzwand kann ihr Fundament auch
in Elementen haben, die in die darunterliegende Bettung getrieben
sind. Als ein Beispiel können
feuerverzinkte, sog. IPE-Profile, verwendet werden, die mit einer
oberen Platte mit länglichen
Löchern
für Bolzen
versehen sind. Das Stützmittel
mit einer Grundplatte kann darauf innerhalb einer angemessenen Toleranz
befestigt werden.
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Die Lärmschutzwand gemäß der Erfindung ist
nicht auf Befestigung auf säulenartigen
Profilen beschränkt,
so dass auch kürzere
Profile mit vertikalen Nuten, zum Beispiel an Gebäuden befestigt,
verwendbar sind.