專利名稱：特別是用于高速鐵路的聲屏障的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種特別是用于高速鐵路的聲屏障，其具有多個隔聲元件， 其中，隔聲元件包括一個具有一隔聲襯件的板材殼體。
背景技術：
已知結構形式的聲屏障通常由立柱構成，這些立柱以均勻的間距例如 沿著道路、工業設備或鐵路豎放，并且之間放入板狀隔聲元件。這種隔聲 元件包括一個特別是由鋁板制成的板材殼體，在該板材殼體的內部空間中 固定有隔聲襯件。為了形成板材殼體，金屬板在軋機上通過輥壓等被多維 地成型并且拼裝成一個板材殼體。
用于鐵路的聲屏障距離軌道較近地構成。在高速鐵路的情況下，隔聲 元件將承受脈動的空氣壓力荷載，該空氣壓力荷載是由駛過的列車產生的 壓力波而產生的。為了能夠長期承受由此產生的機械荷載，殼體必須具有 較大的厚度。根據可靠性和經濟性的考慮，多維的金屬成形加工工序僅對 具有一定厚度的材料可行，由此限制了承載能力。因此，為了保證必需的 機械承載能力，各個隔聲元件的面積并且特別是可達到的的長度受到限制。 立柱必須彼此間隔較短地安裝。必須采用數量多并且較小的隔聲元件。考 慮到出現的空氣動力學的載荷，隔聲元件的制造和聲屏障的安裝成本較高。
發明內容
本發明的任務是，這樣地拓展這種類型的聲屏障，使得改善其承載能 力和經濟性。
根據本發明，提出了一種特別是用于高速鐵路的聲屏障，其具有多個 隔聲元件，其中，隔聲元件包括一個具有一隔聲襯件的板材殼體，其中， 該板材殼體具有一橫向于其縱軸線的空心橫截面；并且該板材殼體的周壁 由至少一個根據該空心橫截面彎折的板構成。
本發明提出一種特別是用于高速鐵路的聲屏障，其中， 一個隔聲元件 的板材殼體具有橫向于其縱軸線的空心橫截面，其中，板材殼體的周壁由
至少一個根據該空心橫截面彎折的板構成。在本發明的意義上，板的彎折 表示板的一維折彎，即板只朝一個方向折彎，其中，塑性的材料變形只發 生在該唯一的彎曲方向、即圓周方向上。不發生立體的多維變形，因此在 成形加工時材料流很小。利用簡單的工具耗費就可以使板成形以實現所需 的空心橫截面，而不會出現過量的材料流和過量的變形力。由此， 一方面 可以符合要求，即經濟地選擇優化的板厚度；另一方面當有較大的荷載和 使用鋁板時，可以采用較高的、至少1.5mm或者更高的材料厚度，而不必 擔心會在材料中出現裂紋或其它損傷。可使用的高材料厚度導致板材殼體 的各周壁中的平面慣性矩和阻力矩增大。由此提高的承載能力允許生產具 有大元件面積和特別是相對于現有技術增大的單個元件長度的聲屏障。特 別是考慮到在高速鐵路中較高的氣體動力學的荷載，立柱彼此間可以以較 大的間距進行架設。無論是通過彎折加工板材殼體，還是在較大柱距情況 下安裝聲屏障都意味著經濟性的大大提高。
符合目的的可以是，為了形成板材殼體的周壁，僅僅設置一個單個的 板，該板通過彎折成形為一個近似封閉的型材，并且該板在填充隔聲元件 后被完全封閉。在優選的拓展中，設置兩個彎折的板，這些板特別是在預 加載下形鎖合地相互夾緊。有利的是，板材殼體在一個窄的圓周壁上具有 一個槽并且在相對側的窄的圓周邊上具有一個鍵，用于使各個隔聲元件彼 此連接，其中，這些彎折的板在槽和鍵的區域中形鎖合地搭接。借助于簡 單的工具耗費就可以制造相應的彎折部。單個的板能夠被容易地操作。在 放棄連接機構例如鉚釘、螺釘、粘合材料、焊縫等的情況下可以實現簡單 的裝配，其方式是，這兩個板在放入隔聲襯件后被彼此鎖止。
在優選的拓展方案中，為了形成窄的周壁，這兩個板分別具有至少一 個彎折了一個折角的邊，其中， 一個板的折角為約3。至約8。并且與在沒 有安裝的狀態中的另一板的折角偏差大約5。。在鎖止這兩個板時，所述邊 發生彈性變形，而不必擔心出現不期望的塑性變形。上述的角度差被證實 是高夾緊力和小裝配力之間的折衷。
符合目的的是，可以采用鋼板等。優先設置鋁光板(Glattblech)。在 自重輕的情況下，具有高平面慣性矩和高阻力矩的高壁厚是可能的，而不 會使單個板材殼體的總重量超過對于簡單操作規定的上限。另外，還具有 高的抗腐蝕性。
軌道側的板在所屬的周壁的區域中符合目的地是孔板。孔允許聲波向
著隔聲襯件的透過，而相應的周壁不必承受過度的聲壓載荷。與軌道側的 板相對的、居民區側的板有利地在所屬的周壁區域中不穿孔并且在此具有
壓制的凸起部(Bombierung)。只有在面積較大的構型和大的元件長度的情 況下，為了實現單個隔聲元件的所需的整體承載能力僅需要小的材料厚度。
在優選的拓展方案中，與所述軌道側的板相對的、居民區側的板也被 構造為孔板，以致在兩側都實現聲波向著隔聲元件的透過。
總的來說，通過本發明的構型構造了具有長度至少為1800 mm或更大 的隔聲元件的聲屏障，它能可靠地承受高速鐵路沿線所產生的特殊的氣動 荷載。
在優選的拓展方案中，由彎折的板構成的、用于接收隔聲襯件的固定 元件特別是夾緊地固定在板材殼體的空心橫截面中。對于板材殼體適用的、
上述的本發明的理念，以同樣的方式同時也適用在固定元件上通過很少 的工具和裝配耗費可使隔聲元件即使在較大構造的情況下可靠地針對出現 的空氣壓力載荷進行固定。
在一個優選的替代方案中，固定元件也可以被制造為擠壓型材并且分 別被切割到所需的單個長度。
在一個優選的實施例中，板材殼體的端壁通過與周壁的板連接成一體 的、巻折的的端板構成，它們在裝配狀態中相互搭接。端板的巻折或彎折 也在僅一個彎曲方向上進行，以致材料流很小。特別是在高速鐵路的情況 下出現的較高的沖擊荷載能被可靠地吸收。
在一個優選的拓展方案中，所述端板可以構造有鎖止凸起，它們彼此 鎖止地給予所述元件以附加的穩定性并且改善了部件之間的連接。
在一個優選的實施形式中，聲屏障具有橫截面為工字形的立柱，其中， 隔聲元件的端部在中間放置彈性型材的情況下被夾緊地固定在工字形橫截 面的邊之間。在此，該彈性型材滿足多方面的功能首先，可靠地使隔聲 元件固定在立柱之間；其次，它的彈性可變形性可以阻尼出現的振動；最 后，通過靠觸在立柱上的密封型材可以阻礙聲的穿過并且從而改善隔聲效 果。
下面借助于附圖詳細解釋本發明的實施例。其中 圖1 以側視圖示出本發明的聲屏障的一部分，其具有固定在立柱之間
的隔聲元件；
圖2 從軌道側觀察圖1中的隔聲元件的側視圖，其具有穿孔的周壁；
圖3 從相對側觀察圖2中的隔聲元件視圖，其具有通過凸起部加強的 周壁；
圖4是圖1中聲屏障的橫截面圖，其具有相互疊堆起來的、通過槽和
鍵相互連接的隔聲元件的細節； 圖5 是圖4中隔聲元件的放大的細節圖，其具有用于構造殼體的細節，
該殼體具有位于內部的用于隔聲元件的固定元件； 圖6是圖1中聲屏障在一個立柱區域中的縱截面圖的一部分，其具有 用于構造端壁和在隔聲元件與所屬的立柱之間設置彈性型材的 細節；
圖7示出用于形成板材殼體的周壁的、被彎折的第一板的橫截面圖； 圖8 示出用于形成板材殼體的另一周壁的第二板的橫截面圖；； 圖9是用于隔聲襯件的、被彎折的第一固定元件的橫截面圖； 圖10 是用于隔聲元件的、附加的另一固定元件的橫截面圖。
具體實施例方式
圖1以側視圖示出一種按本發明構成的聲屏障1，該聲屏障由多個立柱 24構成，這些立柱具有位于其間的板式隔聲元件2。在該實施例中，這些 立柱24在下端部上各具有一個螺釘法蘭(Schraubflansch)，立柱通過該 螺釘法蘭固定在一個未詳細示出的基座上。符合目的的是，立柱24也可以 插入地基、用混凝土澆筑或以其它方式進行固定。每個隔聲元件2被構造 為長條狀的板，這些板沿縱軸線5延伸。縱軸線5水平地在各立柱24之間 延伸。在相鄰的兩個立柱24之間分別疊堆五個隔聲元件2。其他的數量也 可能是符合目的的。為了安裝，首先將立柱24豎起，接著將隔聲元件2從 上方導入到立柱24的在圖6中示出的邊27， 28之間并且彼此堆疊。
所示的聲屏障1可以沿著道路、工業設備或其它噪聲源架設。所示的 實施形式被設置用于沿著高速鐵路線進行設置。
圖2示出圖1中的聲屏障1的單個隔聲元件2的側視圖。這個隔聲元 件2在其縱軸線5的方向上具有至少1800 mm的長度L。在所示的實施例中， 該長度L為1960 mm，立柱24 (圖l)之間的間距為2 m。根據本發明構成 的隔聲元件2的長度L也可以大大超過2 m。隔聲元件2的高度H為430 mm。
隔聲元件2包括一個板材殼體3，該板材殼體具有圖4中所示的周壁6、 7、 8、 9。在圖2中示出了從一個周壁7觀察隔聲元件2的視圖，該周壁向 著聲源，即在此向著未示出的軌道，高速列車在該軌道上行駛。周壁7由 圖8所示的板10構成，該板在周壁7的區域中被構造為平的鋁制孔板。
圖3示出圖2中的隔聲元件2的另一側。此處所示的鄰近居民側的周 壁9由圖7中詳細示出的鋁制板11構成。該板11在周壁9的區域中是不 穿孔且平的并且設有壓制上的用于加固的凸起部30。根據需要，也可以根 據圖2所示附加地設置孔。
圖4示出圖1中聲屏障1的橫截面圖。立柱24具有在圖6中詳細示出 的、相對的邊27、 28，在它們之間一共保持著五個堆疊在一起的隔聲元件 2。各隔聲元件2的各板材殼體3具有橫向于縱軸線5 (圖1)的空心橫截 面，在其內空間中分別固定有隔聲襯件4。該空心橫截面由總共四個大致直 角地彼此設置的周壁6、 7、 8、 9組成。在每個板材殼體3的窄的周壁6上 成形出一個槽12;而在對面的周壁8上成形上一個鍵13。隔聲元件2的鍵 13嵌入到位于其上面的隔聲元件2的相應槽12中，使得它們橫向于縱軸線 5 (圖l)并且橫向于立柱24的豎直方向形鎖合地彼此固定。
圖5示出了圖4中的單個隔聲元件2的放大的橫截面圖。板材殼體3 的周壁6、 7、 8、 9 (圖4)由至少一個板構成，在所示實施例中由兩個相 對于所示空心橫截面彎折(abgekant)的板10、 11構成。這兩個彎折的板 10、 11在槽12和鍵13的區域中形鎖合地搭接，使得周壁6、 8 (圖4)至 少部分地雙壁構成。在各隔聲元件2之間，在槽12和鍵13的區域中設置 有密封帶41，這些密封帶使各隔聲元件2彼此密封。
由圖5的橫截面圖還可得出，在板材殼體3的空心橫截面中，在窄的 周壁6、 8 (圖4)的區域中分布地設置一個由彎折的板制成的固定元件18、 19，用于接收隔聲襯件4。固定元件18、 19由擠壓型材構成的實施形式同 樣也是可能的并且可以是符合目的的。板狀的隔聲襯件4形鎖合地保持在 固定元件18、 19的凹部中。隔聲襯件4包括一個纖維水泥板32， 一個由礦 棉31或類似物制成的隔聲墊31借助于隔聲材料夾持裝置33固定在該纖維 水泥板32上。隔聲墊31位于噪聲源一側，即位于圖2中所示的被穿孔的 周壁7的內側。當兩側都有噪聲進入并且兩側都有穿孔的周壁時，那么隔 聲襯件4的結構將在纖維水泥板32的相對的、向著所述周壁9的一側再加 一個隔聲墊31。
圖6以放大的剖視圖示出圖1中的聲屏障1在立柱24區域中的局部圖。 立柱24具有工字形橫截面，其具有一個中間的接板42， 一些與隔聲元件2 面平行的邊27、 28鄰接該接板。隔聲元件2的鄰接各自的立柱24的端部 25、 26在中間放置彈性型材29的情況下被夾緊地固定在所述工字橫截面的 邊27、 28之間。在所示的實施例中，彈性的型材29被構造為塑料制、在 此由EPDM (三元乙丙橡膠Ethylen-Pr叩ylen-Dien-Kautschuk)制成的軟 管型材或者管型材并且相對于立柱24的縱向方向軸平行地設置。其它材料、 特別是其他適合的彈性體、也可以符合目的地被用來構造彈性的型材29。 在所示的實施例中，彈性的型材29用鉚釘34固定在板10、 11上。也可根 據需要采用其它固定方式。在隔聲元件2的端壁20、 21和立柱24的接板 42之間，在縱軸線5的方向上保留一個間隙，因此可以補償安裝誤差、隔 聲元件2的熱脹冷縮等。
各板材殼體3 (圖5)的端壁20、 21分別通過一對端板22、 23構成。 端板22、 23與所述板10、 11 一件式地構成并且在它們的相對側被巻折 (umkanten)。在每個端壁20、 21的區域內， 一個端板22與周壁7相連接， 另一個端板23與周壁9相連接。
端板22、 23相對于對應的周壁7、 9直角地彎折并相互搭接。在它們 的相互搭接的、平面狀的靠觸區域中可以成形出鎖止凸起35，端板22、 23 在裝配狀態中借助于這些有鎖止凸起形鎖合地彼此夾緊或鎖止。沒有鎖止 凸起35的構造也是可以的。
圖7到10示出了板9、 10和固定元件18、 19的橫截面圖。板9、 10 和固定元件18、 19由鋁光板彎折形成。板9、 10的鋁光板的材料厚度s為 1.5 mm。更大的厚度s也可以是符合目的的。對于固定元件18、 19，例如 可以設置1.0mm的材料厚度。當然，其它的材料厚度也可以是符合目的的。 另外，可以使用相同表面結構的擠壓型材。
圖7到10所示的橫截面相應于圖4和5所示的空心橫截面的平面，該 平面橫向于所述縱軸線5 (圖1)。所示的橫截面形狀通過對鋁制平板的彎 折形成，其中，所有的彎折相對于所示的橫截面都一個方向上、即在圓周 方向上進行。端板22、 23 (圖6)也是僅在一個方向上進行彎折，但是該 方向與上述方向不同。除了凸起部30 (圖3)，無需平板半成品的多維的成 形加工。
從圖7的示圖中可以得出，周壁9由彎折的板ll形成。從平且未變形
的周壁9開始，兩個邊16、 17分別被彎折一個折角(Kantungswinkel) a3 和a4。所述折角a3、 d4是相對于周壁9的平面和邊16、 17的基面而言的并 且大小分別為90° 。從邊16、 17的基面開始，在它們中分別成形出槽12 和鍵13。
如圖8所示，相對一側的周壁7由彎折的板10構成。板10在鄰接平 的周壁7的地方具有相對于周壁7的平面彎折的邊14、 15。邊14、 15的基 面相對于周壁7分別具有一個折角ai、 a2，這兩個折角為大約82。到大約 87° ，在所述的實施例中為大約85° 。在邊14中，類似于圖7中的板11 的邊16地成形出鍵13。相對側的邊15具有一個附加的、相對于邊15的基 面彎折出的邊36。這個附加的邊36被設置用于配合到圖7所示的邊17中 的槽12中。
這兩個如圖7、 8所示的作為單件構成的板10、 11相應于圖5的示圖 在預應力下形鎖合地相互夾緊或相互鎖止。為此，板10 (圖8)的邊36從 外部配合到邊17 (圖7)的槽12中，由此，下部的周壁6 (圖4)部分地 構成為雙壁的。板10 (圖8)的邊14用其成形出的鍵13從外部全面包圍 板ll (圖7)的具有同樣成形出的鍵13的邊16。由此形成了雙壁的周壁8 (圖4)。
在邊14的約為82°到87° (圖8)的折角od與邊16的90°的折角oc3 (圖7)之間存在一個約3°到約8° 、在此為約5°的角度偏差。同理， 邊15、 17也是如此約為85°的折角ot2 (圖8)與對應的邊17 (圖7)的 約90°的折角ou之間的角偏差約為5。。這些各自的3。到8°的偏差是在 如圖7和8所示的板10、 ll在未裝配狀態時設置的。由此，在裝配這兩個 板件IO、 ll時產生相互作用的彈性預緊。除了邊36 (圖8)與槽12 (圖7) 以及兩個邊14、 16在鍵13區域中的形鎖合的連接之外，通過上述的角度 差在這兩個板10和11之間形成了附加的彼此夾緊。可不采用附加的固定 機構(如，螺釘、鉚釘、粘合材料或焊縫等)。
從圖9和10所示的橫截面圖中還可以得出，兩個同樣由彎折的板構成 的固定元件18、 19在其外側上具有分別彎折的邊37、 38，它們的折角ok、 ae相對于隔聲元件2 (圖5)的厚度方向分別為95。。由此，這些邊37、 38在未裝配狀態中是彼此撐開的，即、是相互不平行的。由此在如圖5所 示的裝配狀態中，將產生彈性預緊力，它們借助于該彈性預緊力夾緊地固 定在所述平行的、相對置的周壁7、 9 (圖4)之間。
在它們的接收隔聲襯件4 (圖5)的凹部的區域中，固定元件18、 19
還具有通過彎折形成的凸鼻39、 40，這些凸鼻在如圖5所示的裝配狀態中 配合在纖維水泥板32和隔聲墊31之間。符合目的的是，可以將夾持裝置 18和19構造為具有凹部和凸鼻39、 40的擠壓型材。
權利要求
1.一種特別是用于高速鐵路的聲屏障(1)，其具有多個隔聲元件(2)，其中，隔聲元件(2)包括一個具有一隔聲襯件(4)的板材殼體(3)，其特征在于該板材殼體(3)具有一橫向于其縱軸線(5)的空心橫截面；并且該板材殼體(3)的周壁(6、7、8、9)由至少一個根據該空心橫截面彎折的板(10、11)構成。
2. 如權利要求1所述的聲屏障，其特征在于這些周壁(6、 7、 8、 9)由 兩個彎折的板(10、 11)構成，這些板特別是在預加載下形鎖合地相互夾 緊。
3. 如權利要求2所述的聲屏障，其特征在于該板材殼體(3)在一個窄 的周壁(6)上具有一個槽(12)，并且在相對側的窄的周壁(8)上具有一 個鍵(13)，用于使各個隔聲元件(2)彼此連接；并且這兩個彎折的板(10、 11)在該槽(12)和該鍵(13)的區域中形鎖合地搭接。
4. 如權利要求2或3所述的聲屏障，其特征在于這兩個板(10、 11)為 了形成所述窄的周壁(6、 8)分別具有至少一個彎折了一個折角(ot,、 (x2、 a3、 ou)的邊(14、 15、 16、 17)，其中， 一個板(10)的折角(ai、 a2)與 另一板(11)的折角(a3、 a4)偏差約3。到約8° 、優選偏差約5° 。
5. 如權利要求1到4中任一項所述的聲屏障，其特征在于這些板(10、 11)由鋁光板構成。
6. 如權利要求5所述的聲屏障，其特征在于軌道側的板(10)在所屬的 周壁(7)的區域中是一平的孔板。
7. 如權利要求5或6所述的聲屏障，其特征在于與所述軌道側的板(10) 相對的、居民側的板(11)在所屬的周壁(9)的區域中不穿孔并且具有壓 制的凸起部(30)。
8. 如權利要求5或6所述的聲屏障，其特征在于與所述軌道側的板(IO) 相對的、居民側的板(11)在所屬的周壁(9)的區域中被穿孔并且具有壓 制的凸起部(30)。
9. 如權利要求5到8中任一項所述的聲屏障，其特征在于所述板(10、 11)的材料厚度(s)至少為1.5 mm。
10. 如權利要求1到9中任一項所述的聲屏障，其特征在于隔聲元件(2) 在其縱軸線(5)的方向上具有至少1800 mm的長度(L)。
11. 如權利要求1到10中任一項所述的聲屏障，其特征在于由彎折的板 或者由擠壓型材構成的、用于接收隔聲襯件(4)的固定元件(18、 19)特 別是被夾緊地固定在板材殼體(3)的空心橫截面中。
12. 如權利要求l到ll中任一項所述的聲屏障，其特征在于該板材殼體 (3)的端壁(20、 21)由與所述板(10、 11)特別是一件式地連接的端板 (22、 23)構成，這些端板在裝配狀態中相互搭接。
13. 如權利要求12所述的聲屏障，其特征在于這些端板(22， 23)在裝 配狀態中特別是通過鎖止凸起(35)形鎖合地相互夾緊。
14. 如權利要求1到13中任一項所述的聲屏障，其特征在于該聲屏障(l) 具有橫截面為工字形的立柱(24)，其中，隔聲元件(2)的端部(25、 26) 在中間放置彈性型材(29)的情況下被夾緊地固定在該工字形橫截面的邊(27、 28)之間。
全文摘要
本發明涉及一種特別是用于高速鐵路的聲屏障(1)，其具有多個隔聲元件(2)。隔聲元件(2)包括一個具有一隔聲襯件(4)的板材殼體(3)。該板材殼體(3)具有一橫向于其縱軸線(5)的空心橫截面。該板材殼體(3)的周壁(6、7、8、9)由至少一個根據該空心橫截面彎折的板(10、11)構成。
文檔編號E01F8/00GK101349040SQ200810128170
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月21日 優先權日2007年7月21日
發明者H·威德曼 申請人:Ed.旭普林股份公司