噪声防护墙分段的制作方法

专利名称：噪声防护墙分段的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种噪声防护墙分段，例如用于公路、高速公路或轨道路段等，所述噪声防护墙分段由一块或多块最好用塑料材料制成的透明板和固定该透明板的装置组成。
为保护市民免受交通噪声的干扰，多年来采用噪声防护壁、噪声防护墙或噪声防护立面。由于防护壁需要大量的安放场地，所以它主要用于开阔地带，在市区范围内，以及在桥梁结构包括轨道路段经常采用噪声防护墙或噪声防护立面。
为了使汽车驾驶员或轨道车辆的乘客不会被高墙完全与外界隔开，例如防止可能在桥梁上产生的“隧道效应”，人们将这些防护墙的一部分构成透明的结构。
采用普通的硅玻璃安装技术时，透明的玻璃板装在框架内，并且在特定的情况中还要增加金属网，以防止碎片落下。
例如，一种上述类型的噪声防护墙分段公开在德国专利文献DE4230786A1中。其中描述的分段包括两个位于边缘的垂直立柱和一个基本上是正方形的框架，其边缘固定在垂直立柱上，还包括一个基本上是正方形的消音板。所述框架具有两个垂直的框架边和一个将这两个垂直框架边的两个上端连接在一起，并且与其紧靠在一起的前部加强边，该边同样将两个垂直框架边的两个上端与该边紧靠相连，而且连接方式是可拆的。所述基本上是正方形的消音板可以插到框架内，并且以可拆方式固定。
从上述结构的尺寸中可确认，插到框架内的塑料消音板可以比框架或垂直框架边最多高出50％，所以在分段高度给定的情况下，框架的高度必须等于消音板高度的大约2/3。
尽管DE4230786所公开的噪声防护墙分段优先使用了透明的塑料板，但是由于其基本的框架结构大约处在消音板2/3的高度，所以从外观上看，始终给人以“相当沉重”的印象。对于视感而言，“自由伸出的部分”，即伸出框架结构的塑料板是重要的。
此外，以上结构有相对较大的部分使用了相对较贵的塑料平板，但是并没有实现所希望的效果，也就是说，塑料板的一大部分完全插到框架的固定结构内，所以所希望的减轻作用不能完全实现或者根本无法实现。
考虑到以上所列举和讨论的已有技术，本发明提出的任务是，提供一种上述种类的噪声防护墙分段，它具有“视觉上轻巧”的印象，同时具有足够的抗风载荷强度。
此外在所述新型噪声防护墙分段中，还要将影响视线的立柱或框架结构减少到最小程度，或者完全避免。
本发明的目的特别在于取消设置在高处而且影响视线和美观的立柱或框架，提供一种噪声防护墙分段，用该分段可建造起一种尽可能不引人注意的，协调融合在周围风景中的噪声防护墙。
另外，所述新型噪声防护墙分段应当能采用工业化预制，而且预制好的分段应当容易运输、安装和拆卸，并且尽可能便于更换。
本发明的另一个任务是，所述噪声防护墙分段可采用简单的手段可靠地防止破裂时产生碎片，而且其结构还应当能够防止飞鸟与其相撞。
此外，本发明的任务还在于采用所述噪声防护墙分段制造一种噪声防护墙，该新型噪声防护墙应当是透明的，视觉上尽可能不明显而且不引人注意。该新型噪声防护墙特别应当制造简单，维修容易，并且便于维护。
最后本发明还提供了一种所述噪声防护墙分段的制造方法以及用该分段组成的噪声防护墙的制造方法。
以上任务以及其他没有列举的，然而可直接从说明中得出或从说明中推导出的任务，通过具有权利要求1的特征的噪声防护墙分段得到解决。本发明所述噪声防护墙分段的有利实施方式见权利要求1的从属权利要求所保护的方案。其他权利要求涉及用本发明所述分段得到的噪声防护墙。考虑到方法问题还提供了相应的方法权利要求以解决本发明所提出的问题。有利的方法改进方案体现在引用了独立方法权利要求的权利要求的主题中。
所述噪声防护墙分段具有透明墙板和该墙板的固定装置，本发明的特征是，所述墙板就其装配成噪声防护墙的结构而言，是在所述噪声防护墙所定义的墙平面外围绕一根垂线而成型的，该方案以对本领域的普通技术人员而言非显而易见和非可预见的方式实现了一系列优点。这些优点主要包括-将本发明所述噪声防护墙分段用于噪声防护墙，在各个分段之间不需要固定柱和/或支承件。
-本发明所述噪声防护墙分段允许一次性地制造出具有“透明立柱”的透明噪声防护墙，也就是说，第一次实现了一种完全透明的噪声防护墙，而没有妨碍外观的不透明立柱，并且不透明的立柱之间的间隔可以做到6米、8米或更长。
-所述噪声防护墙分段是自承载的。
-所述噪声防护墙分段具有稳定性，可以耐受气候影响、所产生的风载荷、抗冲击和其他外力，例如由ZTVLSW 88所定义的应力。
-各个分段的成型是围绕一条与防护墙(曲面和/或折面)安装方向同向的垂线产生的，它具有较大的底面安置面，所以适于将风载荷引导到底座或基础上。
-本发明所述噪声防护墙分段为曲面形状时，具有足够高的静态深度。
-本发明所述噪声防护墙分段为折面形状时，即具有大角度的较大折面时，能呈现很高的稳定性和安装便利性。
-根据本发明，曲面和折面可以简单地组合在同一个噪声防护墙分段上，从而可进一步改善稳定性和安装便利性。
-具有本发明所述噪声防护墙分段的噪声防护墙可以在整个长度和高度上保持透明状态。通过这种方式可避免所谓的隧道效应，也就是说，交通参与者例如轨道车辆或汽车的乘员不会与其周围的环境隔绝。
-将本发明所述分段安装到墙上时，可以固定单个分段或所有分段，所以各个分段在装配好的墙上可以相互保护。由于其形状，特别是曲面形状，各个分段可以简单地安装到噪声防护墙上，因此能实现费用的节省。
-本发明所述噪声防护墙分段可以简单和容易地与已有技术中的平板或分段组合构成噪声防护墙。
本发明所述分段具有透明的平板，它围绕一根垂线成型。该垂线相当于装配完毕的噪声防护墙的安装面的垂直线。
以下所述的“形状”例如可以是一个曲面或多个曲面，是一个折面或者多个折面以及由一个或多个曲面与一个或多个折面构成的组合体。
“曲面”例如表示分段的一个弯曲或者表示分段在垂直方向上的一种曲面形状或构造。该曲面相对于分段透明平板的厚度而言，具有较大的半径。
“折面”例如表示分段在垂直方向上的弯折，它相对于板材厚度而言具有相对较小的半径，或者根据制造的变化，具有一个角度。
不仅对曲面而且对折面而言，相应的形状不必在噪声防护墙分段的整个长度和/或高度上延伸，而是这些形状的某一种可以部分地存在于所述长度和/或高度上。就此而言有利的是，仅在分段的一个区间内构成曲面或折面，而分段的其他区间则可采用已有技术中公知的平板形状，所以基本上相当于平板分段。
本发明所述噪声防护墙分段的一种有利结构是，所述平板以弯曲和/或弯折的方式成型，无需使用设置在两个分段之间的立柱、支持件或支承件即可将所作用的载荷，特别是风载荷吸收，而且将受力传递给支座和/或基础。特别是本发明所述分段的透明部件的结构可以制成噪声防护墙，它用相应的分段构成，不必在各个分段之间采用立柱、支持件或支承件。这种结构也可以通过以下方案得到，所述形状，即曲面和/或折面从防护强平面上凸起，它用于产生支承作用，例如可以代替立柱。
本发明所述噪声防护墙分段的透明板的形状可以简单地通过板材的截面形状描述。本发明所述分段板材特别是围绕分段安装面的一根垂线成型，所述分段透明板的横截面一部分具有曲率半径或者折角位于各段之间，或者其整个形状具有一个或多个曲率半径。所述透明板可以具有多重弯曲和/或折边，而且在其中间还可以具有已有技术公知的平板形分段形状。此外还存在一种有利的可能性是，所述分段的透明板连续地弯曲而没有弯折。目前，具有弯折或折边的板材也是可以采用的，它们没有用曲率半径确定的弯曲。
本发明所述噪声防护墙分段的一种特定实施例完全放弃了折边或弯折，而且仅仅具有呈弯曲形状的板材曲面。这种弯曲只能采用一个曲率半径进行描述，也就是说，横截面的弯曲在分段的整个长度上基本相同。所述透明板的横截面呈曲线形状，它相当于一个圆周的一部分，圆周的半径即是其曲率半径。
本发明所述噪声防护墙分段的另一种有利方案涉及的透明板只有两个区间是弯曲的或弯折的，所述区间分别位于分段的左边缘和右边缘附近。至右边缘或左边缘的距离可以是相等的，但这并不是一个强制要求。所述分段的这种形状包括3个部分，可被称作左段，右段和中段。在这些段内没有其他弯曲也没有其他弯折，所以这些部分相等于已有技术中公知的平板形分段。右段和左段适用于起到立柱等结构的功能，也就是说，所作用的载荷经该部分传递到基础上。分段的右段和左段以及中段之间的角度可以分别自由选择，但是最好在小于180度至90度之间。小于90度的角度也是可行的，但是较少采用。
在本发明所述噪声防护墙分段的另一种有利的实施例中，一个透明板位于两个折边范围之间，其形状为弯曲的或者弯折的形式，所述弯曲或弯折设置在分段的左边缘和右边缘之间。至左边缘和右边缘的距离可以是相等的，但这并不是强制的要求。这种结构的分段包括三个部分，分别称为右段、左段和中段。和上述实施例不同的是，中段同样也有一个形状，即优选拱形的形状，它构成了一个曲面。该曲面可以在中段的整个长度上具有相同的曲率，也就是说，只用一个曲率半径描述即可(第一种情况)，或者改变即可(第二种情况)。
在第一种情况中，所述塑料板的中段的横截面的形状相当于一段圆弧，其半径等于中段的曲率半径。该曲率半径在很大范围内基本上可自由选择，当然在实践中要根据制造方法和所使用的板材厚度考虑，对于使用塑料板，特别是有机玻璃塑料板的特殊情况，选择下面一种半径被证明是特别合适的，该半径不低于厚度的200倍。该半径最好大于或等于板材厚度的300倍，但条件是使用的透明板材材料是有机玻璃。
特别是在使用塑料板以及半径是通过板材冷弯产生的情况下，在固定时会在半径的外侧产生拉应力，而在半径的内侧产生压应力。特别是弯曲半径不低于板材厚度的200至300倍时，在板材外侧产生的拉应力将不会超过塑料板内的最大允许耐久应力。
如果加大半径，则基本上没有限制，当然在优选的情况中，要保证所成型的，特别是弯曲的分段仍有扩大的安置面。
在有机玻璃板约为20毫米的情况下，特别有利的半径对于板材中段而言在6×103毫米至12×103。
在第二种情况下，曲率半径可以在中段的整个长度上改变，其中也包括以下可能，即中段的个别部分没有曲率半径，而是无弯曲的平板。
在两种情况中，分段的右段或左段和中段之间的角度分别可自由选择，但是优选小于180度至45度，最好在135度至60度之间，特别有利的范围是在120度至75度之间。
本发明要求所述噪声防护墙分段的板材必须是透明的。所以原则上只能采用玻璃或者玻璃类材料。所谓玻璃一般而言是指处在无定型的非晶态固体物质。在狭义上，本发明首先材料的是无机或有机玻璃。
无机玻璃大多涉及氧化熔融产品，它通过固化工艺而产生固态的没有结晶的固熔相成分。
固化过程的温度要考虑玻璃的特性，例如会影响玻璃冷却或加热时的热膨胀变化。在本发明的范围内，出现以上变化的温度被称为玻璃温度或转变温度Tg。
本发明可能使用的无机玻璃主要是工程玻璃起到重要作用。该工程玻璃最好由以下材料的熔融体冷却而成二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、氧化钠(Na2O)与目前较大数量的氧化硼(B2O3)、氧化铝(Al2O3)氧化铅(PbO)氧化镁(MgO)氧化钡(BaO)氧化钾(K2O)等添加剂。
除了以上所述的无机玻璃(首先是硅玻璃)外，本发明更乐于使用有机玻璃。这种材料是无定型塑料，具有特殊的光学性质(透光性、折光率、散射性、光学均匀性)，是无机玻璃的良好替代物。这种玻璃涉及的聚合物特别是热塑性塑料，但也可以是热固性塑料，例如属于环氧树脂基的塑料原则上适用于作为玻璃。
构成本发明所述分段板材的最重要的有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯(“有机玻璃”)，聚碳酸酯，聚氯乙烯，聚丙乙烯和类似的材料。
特别优选的透明塑料主要有聚(甲基)丙烯酸甲酯，聚碳酸酯，聚氯乙烯以及这些塑料的混合物。
本发明所述的噪声防护墙分段的一种有利实施例是用有机玻璃制成的塑料板。该有机玻璃作为本发明所述的一种噪声防护墙分段的透明部件使用和其他有机玻璃相比是特别合适的，因为它具有较高的透光性、透明度、耐划性，较高的刚性和较高的弹性模量，所以除了耐光性和耐候性外，还满足本发明对所述分段的透明部件的主要要求。
本发明所述噪声防护墙分段的有机玻璃板内，最好具有用聚酰胺、聚丙烯或一种其他与主体塑料相容的塑料制成的拉线、栅格或栅网。
本发明的另一种合适的方案是在分段塑料板内嵌入聚酰胺单丝拉线。
所嵌入的聚酰胺拉线具有高强度，它以特定的间距相互平行布置，该间距是根据这种有机玻璃板破碎时产生的碎片大小算出的。直线布置的拉线的方向可自由选择，当然建议其方向垂直于安装面。当然，原则上可设想拉线有一种布置，在该布置中，拉线在两个方向上交叉构成网或栅格。所述高强度拉线在发生破裂的情况下会防止自由碎片产生，也就是说，避免出现会带来危险的碎片。这样便不需要额外的收集装置，从而能得到低成本的结构。此外，通过聚酰胺拉线相对于其周围环境的明显对比，可防止飞鸟与所述噪声防护墙相撞。
本发明所述的噪声防护墙分段除了具有透明板外，还有固定装置。该装置的作用是将所述分段安置和固定，并且构成防护墙，所述防护墙具有本发明所述分段和/或将透明板固定在预先做好的支座、基础、底座、安装孔、安装槽或其他基础结构内。所述固定装置本身特别包括底座、框架、定位件，其形式为螺栓连接、固定金属丝等的固定件。
通过透明板和固定、紧固装置之间的配合，在本发明的范围内可实现有利的结构，并且特别能保证固定结构如底座或基础仅将透明板底面部分的下缘固定或夹紧。当然也可用金属丝将分段的整个高度紧固，条件是其使用不影响外观。
在一个优选的实施例中，本发明所述分段的特征是，固定装置是混凝土成型件，它具有固定板材的槽，其形状为凹槽、沟槽、榫槽、圆孔或类似的结构。此外，板材还可用销钉或螺栓固定。
作为固定和/或夹紧装置使用的混凝土成型件可以用公知的混凝土、木模混凝土或聚合物混凝土制成。优选使用聚合物混凝土。它是一种称为混凝土的材料，为改善其加工性能和/或使用性能，其中的全部或部分液连剂通过基于人造树脂、特别是反应树脂的混凝土添加剂所代替(RH混凝土)。聚合物混凝土具有较高的抗拉和抗压强度，而且对化学腐蚀和冰冻有较强的耐受性。所述聚合物连接剂可以作为唯一的连接剂混合到混合物中，例如环氧混凝土，或者与水一起加入，例如在聚合物水泥混凝土中。
在本发明的范围内，一种有利的方案是与墙板形状相吻合的支座，它用混凝土、聚合物混凝土或木材混凝土制成，优选聚合物混凝土，该支座的高度从基础起测量大约在0.3至1.5米的范围内，优选0.5至1米，特别有利的是0.6至0.8米。所述噪声防护墙分段的支座具有沟形凹槽、榫槽或开口，以容纳透明墙板的支座安装段。以这种方式可将约10至30厘米的透明板夹紧或固定在支座内，并用螺栓与支座固定在一起，或者以其他方式固定。所述透明板最好在混凝土支座内夹紧和固定。
用透明板制成的噪声防护墙分段和支座可以方便地锚固在地面上。在自由路段上采用相对较大间隔(约6至12米)的打桩基础即可，用塑料板制成的噪声防护墙分段，其长度大约延伸3米。
本发明所述噪声防护墙分段原则上可与不属于本发明的噪声防护分段组合。此外，本发明所述分段还可进一步变化，与特定的中间件或部件组合在一起，从而产生透明的立柱。所要求保护的噪声防护墙内使用了以上所述的噪声防护墙分段，其特点特别在于其简单的结构。所述防护墙具有一个或多个分段。该分段沿一条安装线按以下方式组装，即一个分段的左侧与另一个分段的右侧邻接。所述的右侧或左侧是指右边缘或左边缘的最外侧，也就是说，分段由于具有不同的结构形状，不强制要求必须是透明板的右边缘或左边缘。在各个分段之间不仅不需要紧固件，也不需要固定柱，而是仅仅在第一个和最后一个分段的侧面分别设置一个固定柱和/或支承件即可。在这两个固定柱和/或支承件之间是一条安装线，所述分段沿该线相互排列成墙。安装线的长度最好小于所使用的直接相互排列在一起的分段总长，所以可通过有利的方式将分段夹紧和安装。由于夹紧力将装入的分段的侧面相互压紧，所以使噪声防护墙非常稳定。另一种选择是将侧面隔开并用螺栓连接在一起或用其他方式固定。在噪声防护墙的两个终端由固定柱和/或支承件吸收载荷。
多个噪声防护墙分段构成的噪声防护墙可以相互支承，在墙的始端和终端或者以要求的间隔可以设置分隔立柱，以进一步提高稳定性。装配好的噪声防护墙可以安装在支座内，最好以接触方式通过张力相互连接。
本发明所述噪声防护墙的一种有利方案是下面一种实施例，其中每两个分段用紧固件连接，其方式是这两个分段构成一个固定柱，它位于噪声防护墙的相邻的分段直接，并通过紧固件与其相连。这种结构可构成透明的立柱方案。
此外一种合适的方案是，所述构成固定柱的分段，其横截面只有一部分是曲面或折面，所以横截面包括一个右段和一个左段。所述右段和左段之间的角度在小于180度至90度之间。特别有利的是所述右段和左段之间的角度为90度，其中位于固定柱之间的分段没有弯曲，是平板。
此外，本发明还涉及一种噪声防护墙，该墙采用的本发明所述分段有两排或多排，或者单独或者与不属于本发明的透明板或分段组合构成上下排列的结构。离地面最近的一排分段，包括至少一个本发明所述噪声防护墙分段，而安装在上面的透明板列可以固定在上面。
本发明所述噪声防护构件或分段可以采用不同的方法制造。根据透明板是否用无机或有机玻璃制成的情况，可以采用不同的或类似的方法。一般而言，所采用的方法是，将透明部件成型，然后将其用固定件组装在一起。
本发明的一种有利的制造方法是，用有机玻璃制造透明板。
在这种情况下，可考虑采用非连续和连续方法制造板材，而且本发明所述分段的透明板材最好采用两步成型法完成。
一种特别优选的制造塑料板，特别是有机玻璃板的方法是所谓的箱室法，其改进的方法是所谓的Rostero工艺(参见乌尔曼第5版，关键词“有机玻璃浇铸”)，水浴法或在压热器内的聚合法。
以上方法在本发明的范围内，特别适于制造可聚合物料的塑料板。
与此相关的是，可聚合物料最好采用包括乙烯不饱和单体和/或预聚合单体(粘稠体)成分。这种成分最好含有适于制造所述有机玻璃或塑料玻璃的单体或粘稠体。
属于上述包含在可聚合物料中的乙烯不饱和单体可以是乙烯基酯，丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯，乙基丙烯酸甲酯，丁基丙烯酸甲酯和乙己基丙烯酸甲酯，乙烯基氯，乙烯基叉二氯，醋酸乙烯酯，苯乙烯；用甲基取代基在侧链取代的苯乙烯，例如α-甲基苯乙烯和α-乙基苯乙烯；用一个甲基取代基在环上取代的苯乙烯，例如乙烯基甲苯和p-甲基苯乙烯；卤化苯乙烯，例如-氯苯乙烯，二氯苯乙烯，三溴苯乙烯和四溴苯乙烯；乙烯基和异丙基醚，马来酸衍生物，例如马来酸酐，甲基马来酸酐，顺丁烯二酰亚胺，甲基顺丁烯二酰亚胺；以及二烯，如1，3-丁二烯，丁二烯苯，优选丙烯酯，甲基丙烯酸酯，醋酸乙烯酯，氯乙烯，乙烯叉二氯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯，卤素取代的苯乙烯，乙烯醚，异丙烯醚，和二烯，特别是优选的是甲基丙烯酸甲酯。
特别优选的实施例的特征是，作为一种可聚合的物料是含有(甲基)丙烯酸甲酯的树脂，其成分是
并且相对于100份组分(A)-(C)加入
(甲基)丙烯酸甲酯是指如上所述的丙烯和/或甲基丙烯化合物。共聚单体是指可与(甲基)丙烯酸甲酯共聚的化合物。其中也包括以上所述的不是(甲基)丙烯酸甲酯的单体。聚合物是指可聚合物料中含有的可溶物，例如聚合体或上述单体成分的混合聚合体。引发剂和加工助剂将在后面说明。
以上所述单体也可作为混合物或以预聚合的形式，即作为所谓的粘稠体加入。
所有上面所述单体均可以在市场上得到。它们也可以按照技术人员所公知的任何方式制造出来。
可聚合物料中可含有通常的添加剂。例如可列举以下添加剂抗静电剂，抗氧化剂，脱模剂，阻燃剂，润滑剂，颜料，流动性改善剂，填充剂，光稳定剂和有机磷化合物，如亚磷酸盐或膦酸酯，染色剂，抗老化剂和软化剂。
所述添加剂可以按正常的数量加入，即不超过总重量的80重量％，最好不大于30重量％。若其含量大于总重量的80重量％，则可能影响聚合物的性质，例如可加工性。
在箱室法或Rostero方法中使用的模具，一般具有至少一部分由无机玻璃制成的内表面。
以上所述的“模具”应当理解成所有通常使用的模具。所述模具可以由不同的部件组成，其中模具的一部分是玻璃表面。“至少一部分”的概念是指模具全部内表面的至少10％，最好大于30％，特别优选大于80％。
一种优选的模具例如包括两块玻璃板，即一块盖板和一块底板，它们的侧面用合适的方法密封并且隔开，例如用扁带或绳索密封。所述玻璃板例如可用金属夹子夹紧，其面积为2×3米或2×4米，厚度约2至30毫米，最好为4至20毫米。此外，公知的还有所谓多室工艺，特别是双室，它具有多层结构，其中间玻璃板的两面均接触聚合物料。
在箱室法或Rostero法中，将聚合物料填充到模具内后，在保持模具体的条件下聚合。所谓聚合应当理解为所有在本专业领域中公知的方法，其数量很多，例如物质聚合法，见Houben-Weyl的文献，第E20卷，第二部分(1987)，1145ff页。
聚合可以采用自由基方式或离子基方式，优选采用自由基聚合。它可通过加热，通过照射和引发剂进行，优选采用引发剂方式构成自由基。聚合的有关条件取决于所选择的单体和引发剂体系，这对本技术领域也是公知的。
优选的引发剂一般包括所公知的偶氮基引发剂，例如AIBN或1，1-偶氮二环己酮腈，以及过氧混合物，例如过氧化甲基乙基酮，过氧化乙酰丙酮，过氧化酮，过氧化甲基异丁基酮，过氧化环己酮，过氧化二苯甲酰，叔-丁过氧苯甲酸盐，叔-丁过氧异丙基碳酸盐，2，5-双(2-过氧化乙基己酰)-2，5-二甲基己烷，叔-丁过氧-2-乙基己酸盐，叔-丁过氧-3，5，5-三甲基己酸盐，1，1-双(叔-丁过氧)环己烷，1，1-双(叔-丁过氧)3，3，5-三甲基环己烷，枯基过氧化氢，叔-丁过氧化氢，过氧化二枯基，双(4-叔-丁环己基)过氧化碳酸氢钠，两种或多种上述化合物的混合物以及上述化合物与没有举出的但同样能构成自由基的化合物的混合物。
在得到成型件后，将其脱模，也就是说，从模具中将其取出。该过程与所使用的模具有关，其本身是公知的。脱模性能可以通过外部或内部的脱模剂得到改善。
不仅箱室法，而且Rostero法非常适合制造平板形状的塑料隔音分段，它具有嵌入内部的被塑料材料所包围的拉线，拉线的材料最好是另一种不相容的塑料，它在发生断裂的情况下可将大部分碎片系留在一起。这种板材例如公开在EP0531982中，在所述EP文献中公开的板材具有嵌入的拉线，此外，它还具有明显的对比，所以能以非常美观的方式防护飞鸟碰撞。
除了以上所讨论的不同方法外，还有连续法用于制造平板板材，用于噪声防护。例如可通过成型物料的挤出法连续生产出板材。
此外，还可以采用复合挤压法制造板材，其中的物料条由一种与第一种塑料材料不相容的第二种塑料材料与第二种塑料材料复合挤压。这种物料条中也可以嵌入单丝拉线制成板材。
不仅非连续的箱室法(或Rostero法)而且连续的挤出法都可以接着进行上述制造平面板材或分段所需的至少另一个成型步骤或成型工艺，从而使得到的分段具有本发明所需的几何尺寸。
一种非常有利的方案例如是，将至少两块平的板材用一个折角件(弯折件)固定在一起，例如粘合在一起。通过这种结构可以以简单的方式得到任意的角度。
一种优选的制造方法，其特征是，a)准备一个透明板，b)将所述透明板按以下方法成型，使得墙板就其装配成噪声防护墙的结构而言，是在所述噪声防护墙所定义的墙平面外围绕一根垂线而弯曲或弯折而成，c)成型后的透明板在与基础或支座接触的一侧具有固定和/或夹紧装置。
这样所述板状透明分段由于其热塑性性质是可以热变形的。为此优选产生较大的角度、弯曲或弯折，它具有相对较小的半径。例如热弯曲半径可以是大约20至70毫米，优选30至50毫米，板材厚度约20毫米。此外还有冷变形的可能，用该方法也可在必要时得到预弯曲的部件或分段。
一种特别有利的方案是，首先将透明有机玻璃塑料板的两个边缘部分加热到有机玻璃板的变形温度Tg以上进行弯曲(弯折)，然后将中段在低于温度Tg的条件下进行冷弯(拱形弯曲)。
一种有利的方案是，将约20毫米厚，约2米高以及约4米宽的有机玻璃板在整个板宽的大约0.5米和大约3.5米处进行热弯曲，弯曲在整个板高上进行方向一样，弯曲角分别约74度，所得到的中段大约宽3米，再将中段进行冷弯，其曲率半径约6000毫米，所产生的拱形用夹紧工具固定，然后将这种预夹紧的墙板与混凝土底座连接。
将多个上述预夹紧的分段并排在一起可构成一道墙体，所述分段基本上是在侧面相互连接，并在墙的终端或者以可自由选择的间隔设置固定柱支承。为预紧和固定而使用的紧固件，必须在噪声防护分段在现场组装成最终的噪声防护墙后再去掉。
下面对照附图所示的实施例对本发明加以详细说明。


图1表示一个具有嵌入的拉线的噪声防护墙分段的立体图；图2表示一个噪声防护墙分段的剖面图，其在整个截面上用多个曲率半径描述；图3表示一个噪声防护墙分段的剖面图，其在整个截面上仅有一个曲率半径；图4表示一个噪声防护墙分段的剖面图，它仅在两个边缘的范围内具有弯折；图5表示一个噪声防护墙分段的剖面图，它仅在两个边缘的范围内具有弯曲；图6表示一个噪声防护墙分段的剖面图，它在两个边缘的范围内具有弯折，并且还在中段具有拱形；
图7表示一个如图1所示噪声防护墙分段的剖面图；图8表示三个噪声防护墙分段在组装成噪声防护墙之前的状态；图9a表示三个噪声防护墙分段在组装成噪声防护墙之后的状态；图9b表示另外三个噪声防护墙分段在组装成噪声防护墙之后的状态；图10表示本发明所述噪声防护墙的一个特殊的实施例的局部俯视图；图11表示本发明所述噪声防护墙的一个特殊实施例的局部俯视图，它具有已有技术中的分段。
在图1中举例表示出具有嵌入的拉线2的噪声防护墙分段1。塑料板3围绕一根垂直于分段1的安装平面5的垂线4弯曲成拱形。所述塑料板3还具有一个区段6，它位于塑料板3的左边缘7附近，还具有一个区段8，它位于塑料板3的右边缘9的附近。在两个区段6和8处塑料板有强烈弯曲，由此将塑料板分为一个左段10，一个右段11和一个中段12。两个区段10和11的形状相当于一个平面的无弯曲表面，而中段则是一个只具有一个曲率半径r1的弯曲平面，该曲率沿该段的整个长度分布。左段或右段与中段之间的夹角α和β的大小相同，但是也可以是不同的数值。该角度最好在180度至75度的范围内。左侧区段6和右侧区段8处的曲面可以用曲率半径r2和r3描述。
所嵌入的拉线2相互平行布置并且垂直于安装面5，并从噪声防护墙分段1的下边缘13一直延伸到上边缘14。相邻的拉线之间的间隔a是根据所使用的塑料板的破碎性能确定的。对普通的噪声防护墙，该间隔约为30毫米。
图2所示的是一个噪声防护墙分段的剖面图，它在其整个形状上具有多个不同的弯曲。该横截面在其整个形状上具有不同的曲率半径r4，r5至ri。在本实施例中，曲率半径从左边缘7开始到横截面的中间15是逐渐增加的，并且朝着右边缘9的方向再逐渐减小。但是这种形状并不是强制性的，此外图中所示的对称性也不是必须的。
图3表示一个噪声防护墙分段的剖面图，其在整个截面上仅有一个曲率半径。和图2所示的截面不同，本图中的截面形状只有一个曲率半径r1。所述的形状和一个圆弧形状相同，圆弧的半径就是曲率半径r1。
图4表示一个噪声防护墙分段的剖面图，它仅在分段塑料板的两个边缘6和8的范围内具有弯折。所述范围6和8分别位于分段的左边缘7或右边缘9的附近。范围6至左边缘7的距离b和范围8至右边缘9的距离c在本例中大小相同，但这并不是强制性的。通过在塑料板的两个范围6和8内的这两个弯折，使塑料板形成了左段10，右段11和中段12，在各段上没有其他的弯曲也没有其他的弯折。左段10和中段12之间的夹角α以及右段11和中段12之间的夹角β可分别自由选择，最好在180度至75度之间。
图5所示的是一种类似于图4的噪声防护墙分段的剖面图。和后者不同，本图中的塑料板在边缘范围6和8处没有弯折而是弯曲。其间隔b和c，夹角α和β以及区段10，11，12的形状和图4中所示的横截面相同。
图6同样表示一种和图4所示噪声防护墙分段的类似剖面图。其形状和后者不同的是，塑料板中段12具有一个拱形，它是通过一个相同的曲面确定的。在图6中，曲面在中段12的整个长度上相同，也就是说，它仅用一个曲率半径r1描述。但是权利要求7还包括一种结构，在其中段12内有不同的曲率。同样还包括的可能是，在中段12的几个区间内没有曲率半径，因为它们属于没有弯曲的平板。确定角度α和β时，可对其进行自由选择，最好在180度至75度之间。至于间隔b、c和区段10、11的形状可采用与图4所示剖面图相同的数据。
图7同样表示一种和图6所示噪声防护墙分段的类似剖面图。其形状和后者不同的是，在边缘范围6、8处不是弯折而是弯曲，所弯曲的曲面对范围6的曲面用曲率半径r2描述，在范围8处的弯曲用曲率半径r3描述。其他则与图6所示剖面图的数据一致。
图8表示出三块噪声防护墙分段1的截面图。直接并排在一起、没有夹紧的分段1的总长为d。固定立柱16之间的间隔e小于分段的总长，所述分段沿安装线17定位。
在图9a中使用的分段1，其总长d由于在固定立柱16之间的间隔e之间的夹紧而被缩减。从图中可看出，夹紧后的分段1的角度α和β要小于装入前的数值。在图9b中表示了一种实施例，它是采用了另一种基础元件组成噪声防护墙的实施例。一个独立的元件具有3个区段，其中两个位于边缘的区段10、11是通过板材热弯得到的(弯折)，而中间或中央的区段12则采用冷夹紧方法，所以构成拱形。
图10表示本发明所述噪声防护墙的一个特殊实施例的局部俯视图。所示噪声防护墙包括噪声防护墙分段1，它具有图7所示的横截面。在分段1之间设置了固定立柱18，它是由两个用连接件19相连的、本发明所述噪声防护墙分段1组成的。所述固定立柱18的分段1只在一个范围内有一个折角，所以分段1具有一个平面V形横截面。两个相连的V形分段1构成一个俯视图呈Y形的固定立柱18的形状。所述固定立柱18被锚固在基础(未画出)内，而位于固定立柱18之间的分段1则用连接件19固定在立柱上。
图11表示本发明所述噪声防护墙的一个特殊实施例的局部俯视图，它和图10所示的噪声防护墙不同的是，其中的分段20是按照已有技术构成的。该按照已有技术构成的分段20是一种平面的，即没有弯曲也没有弯折的平板。所述分段20在图中的墙上用连接件19与固定立柱18连在一起，所述立柱设置在以上分段20之间。固定立柱18如图10所示，由两个用连接件相连的V型分段1构成，当然每个分段1的V形具有直角，所以固定立柱18在俯视图上看是一个T形。在图10和11中所示的两个噪声防护墙的实施例虽然具有固定立柱18，但是它们是透明的，所以透明防护墙的整个外观不会由于该立柱而变化，或者变化微不足道。
下面的实施例可证明本发明所述噪声防护墙分段的有利特点。
参照例1用箱室法制造具有嵌入的塑料拉线的塑料平板为制造具有嵌入的塑料拉线的有机玻璃板，用两块2×4米大小的抛光硅玻璃板，借助于一个20毫米厚的环形密封件构成一个箱室。在该箱室内分别以30毫米的间隔平行设置单丝聚酰胺拉线，其直径为2毫米。然后向箱室内注入含有游离基构成引发剂的甲基丙烯酸甲酯粘稠液。填满后的箱室被置于水浴内，粘稠液通过吸收热量硬化成高分子聚甲基丙烯酸甲酯平板。将该箱室在平置状态下聚合。脱模后得到大约2×4米大小，厚度为20毫米的浇铸有机玻璃板，它具有嵌入的聚酰胺拉线以及基本上呈直线的横截面，它在后面称之为板材(1)。
参照例2采用Rostero法制造具有基本上是直线状横截面的连接件在Rostero炉中用20毫米厚的密封条构成一个箱室。在该箱室内以30毫米的间隔放入聚酰胺拉线。所使用的聚酰胺拉线具有2毫米的直径。在所制好的箱室内注入含有游离基形成引发剂的甲基丙烯酸酯粘稠液。充满后，将箱室抽真空并加热到50℃开始聚合。通过垂直放置聚合箱室，可使聚酰胺拉线平行于表面被拉紧和嵌入。在板材完全硬化后将其脱模。所得到的板材(2)的尺寸为2×4米，厚度为20毫米，具有嵌入在塑料材料内的尼龙拉线。
参照例3制造具有基本上呈直线状横截面的有机玻璃板，其中嵌入了塑料网格。
其方法和例1相同，区别仅在于用单丝组成的聚酰胺网格取代单丝聚酰胺拉线，其直径为2毫米，网孔尺寸为50×50毫米。所得到的板材厚度为20毫米，称之为板材(3)。
实例4至6用板材(1)至(3)制造本发明所述噪声防护墙分段(4)、(5)和(6)。
首先可根据需要在每块板材的合适位置钻孔，以容纳固定件。
然后对板材进行热变形处理。为此可将板材放在一个辊子台上，对板材进行整个面积的支承。相对于每块板材的两个2米长的边缘或侧边以约0.5米的间隔用位于板材上部和下部的加热装置，如红外辐射器对板材进行加热，加热在板材上大约10厘米的条形区内沿整个2米的长度进行，加热温度高于塑料母体材料的玻璃化温度Tg。在所述区域内产生热塑性变形的材料，然后被放置到一个准备好的木模上，其两侧有大约74度的折角。板材在重力作用下完全靠在木模上，从而得到与木模一样的几何形状。将加热区在模具上强制冷却，使得弯曲区内的应力尽可能减小甚至消除。冷却一定要缓慢进行，即采用较小的冷却速率，和/或降温，这样可得到内应力极小的板材。
完成了热弯曲步骤后，将得到的板材重新放到托架上。为此将热弯板在整个2米的宽度上从两侧支承，使得弯曲的板材区段朝上，朝向远离托架的方向。中段板材的托架高度可按有利方式选择，使得板材至该部分底部的距离等于冷弯曲的最大弧度。在这种放到托架上的板材中间压上一个重物，从而得到所要求的或最大可能的半径。
将处在载荷下的冷弯板材用一个夹紧装置固定，然后再固定在一个预先准备好的底座上或其旁边。作为夹紧装置例如可是一根钢丝线，它的两端有固定块，该固定块插在垂直设置的折边立柱上。所述夹紧装置一直保留在板材上，直到进行相互并列的噪声防护墙分段或元件的最终装配。
按照所述原理制造板材(4)、(5)和(6)，其横截面相当于图(3)、(4)和(6)所示的实施例。
对所得到的板材进行摆动冲击试验。进行该试验的原理是，将一根400公斤的钢锤提升到1.6米的高度上将板材破坏。作为判断的标准是，自由碎片产生的情况，这些碎片不得大于25平方厘米，其角度要小于15度。
摆动冲击试验的进行将透明塑料板按本发明所述制成成型分段并将3个侧边安装到一根钢框结构内。在板材的每个角上，以15厘米的间隔开有一个孔，它用于穿过保护装置，也就是说，用一根钢索穿过有机玻璃板的4个孔并固定在框架结构上。该结构相当于透明噪声防护墙的正常装配状态。有机玻璃板和能量变形墙之间的距离为1.24米。在正常情况下，钢锤将有机玻璃板破坏，然后受到该木墙的阻挡。
有机玻璃板被钢锤从距板材1.6米的高度上击毁。该钢锤由两个对焊在一起的截球体组成。冲击速度为每秒5.6米，能量为6.278焦耳。测量不仅在20℃而且在-20℃下进行；在两种情况中均没有产生自由碎片。对于破碎效果而言，拉线是沿破碎体的方向延伸或与其相反均无影响。
本发明所述的所有三种板材在破碎试验中，不仅在-20℃，而且在+20℃的条件下均未产生自由碎片。
参考标号1 噪声防护墙分段2 嵌入的拉线3 塑料板 4 垂直于安装平面的垂线5 安装平面 6 左边缘附近的区段7 左边缘 8 右边缘附近的区段9 右边缘 10 左段11 右段 12 中段13 噪声防护墙分段的下边缘 14 噪声防护墙分段的上边缘15 横截面中间 16 固定立柱17 安装线18 由本发明两个分段组成的固定立柱19 连接件20 按照已有技术构成的噪声防护墙分段20a 相邻的嵌入拉线之间的距离b 左边缘附近的区段至左边缘的距离c 右边缘附近的区段至右边缘的距离d 相邻排列的未偏压分段的总长度e 固定立柱之间的距离r1中段中弯曲的曲率半径r2左边缘附近的区段中弯曲的曲率半径r3右边缘附近的区段中弯曲的曲率半径r4，r5...rI曲率半径α左段与中段之间的夹角β右段与中段之间的夹角
权利要求
1.噪声防护墙分段(1)，具有透明板(3)和该板的固定装置，本发明的特征是，所述板就其在装配成的噪声防护墙中的结构而言，是在所述噪声防护墙所定义的墙平面外围绕一根垂线(4)而成型的。
2.如权利要求1所述的分段，其特征是，所述的板(3)特别以弯曲和/或弯折的方式成型，无需使用设置在两个分段之间的立柱、支持件或支承件即可将所作用的载荷，特别是风载荷吸收，而且将其传递给支座和/或基础。
3.如权利要求1或2所述的分段，其特征是，具有板平面的板(3)围绕分段安装面的一根垂线(4)成型，使得板平面横截面的一部分可用各段之间的曲率半径(弯曲)或者折角(弯折)描述，或者在其整个形状上可用一个或多个曲率半径描述。
4.如权利要求3所述的分段，其特征是，所述横截面的整个形状仅有一个曲率半径。
5.如权利要求3所述的分段，其特征是，所述横截面仅在两个与板的右和左边缘(9，7)相邻的范围(8，6)内具有一个曲面或一个折面，所以横截面包括了右段和左段(11，10)以及中段(12)。
6.如权利要求5所述的分段，其特征是，所述横截面的左段或右段(10，11)和中段(12)之间的角度(α，β)在小于180度至90度之间。
7.如权利要求3所述的分段，其特征是，所述横截面在板的两个与左和右边缘(7，9)相邻的范围(6，8)内具有一个曲面或一个折面，所以横截面包括了左段和右段(10，11)以及中段(12)，而且该中段(12)为一个曲面，它可用一个或多个曲率半径描述。
8.如权利要求7所述的分段，其特征是，所述横截面的左段或右段(10，11)和中段(12)之间的角度(α，β)在小于180度至45度之间。
9.如权利要求7或8所述的分段，其特征是，所述横截面的中段(12)的整个形状仅有一个曲率半径。
10.如权利要求9所述的分段，其特征是，有机玻璃板横截面中段的曲率半径在板厚约为20毫米的情况下，为6×103至12×103毫米。
11.如以上权利要求中一项或多项所述的分段，其特征是，所述透明板用有机或无机玻璃制成。
12.如权利要求11所述的分段，其特征是，所述透明板用塑料制成，优选有机玻璃。
13.如权利要求12所述的分段，其特征是，所述塑料板内具有嵌入的单丝拉线(2)。
14.如权利要求13所述的分段，其特征是，所述拉线(2)由聚酰胺制成。
15.如权利要求14所述的分段，其特征是，所述聚酰胺拉线(2)有明显的对比度，并且垂直布置。
16.如以上权利要求中一项或多项所述的分段，其特征是，所述固定装置是混凝土成型件，它具有固定板的螺栓或铆钉所需的槽。
17.如权利要求16所述的分段，其特征是，所述分段的混凝土支座用聚合物混凝土制成。
18.如权利要求15或16所述的分段，其特征是，所述透明板在混凝土支座内被夹紧或固定。
19.噪声防护墙，具有一块或多块如以上权利要求中任何一项所述的分段。
20.如权利要求19所述的防护墙，其特征是，所述各分段(16，17，18)基本上无需固定件并排布置。
21.如权利要求19或20所述的防护墙，其特征是，两个或多个分段按以下方式沿安装线布置，使得一个分段的左边缘与另一个分段的右边缘相邻接，而且仅仅在分段组合的终端和始端设置固定柱(19，20)和/或支承件。
22.如权利要求19所述的防护墙，其特征是，各有两个所述分段(1)与固定装置相连，其方式是，这两个分段(1)构成一个固定柱，它处在噪声防护墙的相邻分段(1)之间，并通过紧固件与防护墙连接在一起。
23.如权利要求22所述的防护墙，其特征是，所述构成固定柱的分段(1)具有一个横截面，它仅仅在一个范围内有曲面或折面，所以其横截面包括一个右段和一个左段。
24.如权利要求23所述的防护墙，其特征是，所述右段和左段之间的角度在小于180度至90度之间。
25.如权利要求23所述的防护墙，其特征是，所述右段和左段之间的角度为90度，位于固定柱之间的分段没有弯曲，是平板。
26.制造如权利要求1至18所述噪声防护墙分段的方法，其特征是，a)准备一个透明板(3)，b)将所述透明板(3)按以下方法成型，使得该板就其在装配成的噪声防护墙中的结构而言，是在由所述噪声防护墙所定义的墙平面外围绕一根垂线(4)而弯曲或弯折而成，c)成型后的透明板在与基础或支座接触的一侧具有固定和/或夹紧装置。
27.如权利要求26所述的方法，其特征是，所述透明塑料板用有机玻璃成型，其方式是，首先将平板在其两个边缘板段处加热弯曲(弯折)，其温度高于有机玻璃的温度Tg，然后在低于Tg的温度下对中段进行冷偏压(弯曲)。
28.如权利要求27所述的方法，其特征是，将大约20毫米厚、大约2米高以及大约4米宽的有机玻璃板在板宽的大约0.5米处以及大约3.5米处分别热弯成大约74度的角度，弯曲在整个板高上完成而且方向相同，这样得到的中段大约3米宽，然后将中段以约600毫米的曲率半径进行冷弯，并将所产生的曲面用夹紧工具固定，再将这样偏压的板与混凝土支架连接。
29.制造如权利要求19至25所述噪声防护墙的方法，其特征是，将多个偏压的分段并排排列成防护墙，使得所述分段基本上在侧面相互支承，并且在墙的终端或以可自由选择的间隔用固定柱支承。
全文摘要
用于公路等路段的噪声防护墙分段,由透明板和板固定装置组成。透明板围绕一根垂直于噪声防护墙安装面的垂线成型,其形状是曲面和/或折面。采用有机玻璃板时,在板内嵌入塑料拉线防止破裂时形成碎片,并构成防飞鸟结构。一种由分段组成的噪声防护墙在其整个长度和高度上均是透明的,因为不需要在各个分段之间设置固定立柱和/或支承件。在装配状态下,经过偏压的分段以侧面相互支承并在墙的终端或以自由选择的间隔支承在固定立柱上。
文档编号E01F8/00GK1266127SQ00106410
公开日2000年9月13日 申请日期2000年2月21日 优先权日1999年2月19日
发明者贝恩德·奥列科, 诺贝特·布兰德, 克劳斯·奥伯伦德尔 申请人:勒姆有限公司