专利名称：特别是用于高速铁路的声屏障的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别是用于高速铁路的声屏障，其具有多个隔声元件， 其中，隔声元件包括一个具有一隔声衬件的板材壳体。
背景技术：
已知结构形式的声屏障通常由立柱构成，这些立柱以均匀的间距例如 沿着道路、工业设备或铁路竖放，并且之间放入板状隔声元件。这种隔声 元件包括一个特别是由铝板制成的板材壳体，在该板材壳体的内部空间中 固定有隔声衬件。为了形成板材壳体，金属板在轧机上通过辊压等被多维 地成型并且拼装成一个板材壳体。
用于铁路的声屏障距离轨道较近地构成。在高速铁路的情况下，隔声 元件将承受脉动的空气压力荷载，该空气压力荷载是由驶过的列车产生的 压力波而产生的。为了能够长期承受由此产生的机械荷载，壳体必须具有 较大的厚度。根据可靠性和经济性的考虑，多维的金属成形加工工序仅对 具有一定厚度的材料可行，由此限制了承载能力。因此，为了保证必需的 机械承载能力，各个隔声元件的面积并且特别是可达到的的长度受到限制。 立柱必须彼此间隔较短地安装。必须采用数量多并且较小的隔声元件。考 虑到出现的空气动力学的载荷，隔声元件的制造和声屏障的安装成本较高。
发明内容
本发明的任务是，这样地拓展这种类型的声屏障，使得改善其承载能 力和经济性。
根据本发明，提出了一种特别是用于高速铁路的声屏障，其具有多个 隔声元件，其中，隔声元件包括一个具有一隔声衬件的板材壳体，其中， 该板材壳体具有一横向于其纵轴线的空心横截面；并且该板材壳体的周壁 由至少一个根据该空心横截面弯折的板构成。
本发明提出一种特别是用于高速铁路的声屏障，其中， 一个隔声元件 的板材壳体具有横向于其纵轴线的空心横截面，其中，板材壳体的周壁由
至少一个根据该空心横截面弯折的板构成。在本发明的意义上，板的弯折 表示板的一维折弯，即板只朝一个方向折弯，其中，塑性的材料变形只发 生在该唯一的弯曲方向、即圆周方向上。不发生立体的多维变形，因此在 成形加工时材料流很小。利用简单的工具耗费就可以使板成形以实现所需 的空心横截面，而不会出现过量的材料流和过量的变形力。由此， 一方面 可以符合要求，即经济地选择优化的板厚度；另一方面当有较大的荷载和 使用铝板时，可以采用较高的、至少1.5mm或者更高的材料厚度，而不必 担心会在材料中出现裂纹或其它损伤。可使用的高材料厚度导致板材壳体 的各周壁中的平面惯性矩和阻力矩增大。由此提高的承载能力允许生产具 有大元件面积和特别是相对于现有技术增大的单个元件长度的声屏障。特 别是考虑到在高速铁路中较高的气体动力学的荷载，立柱彼此间可以以较 大的间距进行架设。无论是通过弯折加工板材壳体，还是在较大柱距情况 下安装声屏障都意味着经济性的大大提高。
符合目的的可以是，为了形成板材壳体的周壁，仅仅设置一个单个的 板，该板通过弯折成形为一个近似封闭的型材，并且该板在填充隔声元件 后被完全封闭。在优选的拓展中，设置两个弯折的板，这些板特别是在预 加载下形锁合地相互夹紧。有利的是，板材壳体在一个窄的圆周壁上具有 一个槽并且在相对侧的窄的圆周边上具有一个键，用于使各个隔声元件彼 此连接，其中，这些弯折的板在槽和键的区域中形锁合地搭接。借助于简 单的工具耗费就可以制造相应的弯折部。单个的板能够被容易地操作。在 放弃连接机构例如铆钉、螺钉、粘合材料、焊缝等的情况下可以实现简单 的装配，其方式是，这两个板在放入隔声衬件后被彼此锁止。
在优选的拓展方案中，为了形成窄的周壁，这两个板分别具有至少一 个弯折了一个折角的边，其中， 一个板的折角为约3。至约8。并且与在没 有安装的状态中的另一板的折角偏差大约5。。在锁止这两个板时，所述边 发生弹性变形，而不必担心出现不期望的塑性变形。上述的角度差被证实 是高夹紧力和小装配力之间的折衷。
符合目的的是，可以采用钢板等。优先设置铝光板(Glattblech)。在 自重轻的情况下，具有高平面惯性矩和高阻力矩的高壁厚是可能的，而不 会使单个板材壳体的总重量超过对于简单操作规定的上限。另外，还具有 高的抗腐蚀性。
轨道侧的板在所属的周壁的区域中符合目的地是孔板。孔允许声波向
着隔声衬件的透过，而相应的周壁不必承受过度的声压载荷。与轨道侧的 板相对的、居民区侧的板有利地在所属的周壁区域中不穿孔并且在此具有
压制的凸起部(Bombierung)。只有在面积较大的构型和大的元件长度的情 况下，为了实现单个隔声元件的所需的整体承载能力仅需要小的材料厚度。
在优选的拓展方案中，与所述轨道侧的板相对的、居民区侧的板也被 构造为孔板，以致在两侧都实现声波向着隔声元件的透过。
总的来说，通过本发明的构型构造了具有长度至少为1800 mm或更大 的隔声元件的声屏障，它能可靠地承受高速铁路沿线所产生的特殊的气动 荷载。
在优选的拓展方案中，由弯折的板构成的、用于接收隔声衬件的固定 元件特别是夹紧地固定在板材壳体的空心横截面中。对于板材壳体适用的、
上述的本发明的理念，以同样的方式同时也适用在固定元件上通过很少 的工具和装配耗费可使隔声元件即使在较大构造的情况下可靠地针对出现 的空气压力载荷进行固定。
在一个优选的替代方案中，固定元件也可以被制造为挤压型材并且分 别被切割到所需的单个长度。
在一个优选的实施例中，板材壳体的端壁通过与周壁的板连接成一体 的、巻折的的端板构成，它们在装配状态中相互搭接。端板的巻折或弯折 也在仅一个弯曲方向上进行，以致材料流很小。特别是在高速铁路的情况 下出现的较高的冲击荷载能被可靠地吸收。
在一个优选的拓展方案中，所述端板可以构造有锁止凸起，它们彼此 锁止地给予所述元件以附加的稳定性并且改善了部件之间的连接。
在一个优选的实施形式中，声屏障具有横截面为工字形的立柱，其中， 隔声元件的端部在中间放置弹性型材的情况下被夹紧地固定在工字形横截 面的边之间。在此，该弹性型材满足多方面的功能首先，可靠地使隔声 元件固定在立柱之间；其次，它的弹性可变形性可以阻尼出现的振动；最 后，通过靠触在立柱上的密封型材可以阻碍声的穿过并且从而改善隔声效 果。
下面借助于附图详细解释本发明的实施例。其中 图1 以侧视图示出本发明的声屏障的一部分，其具有固定在立柱之间
的隔声元件；
图2 从轨道侧观察图1中的隔声元件的侧视图，其具有穿孔的周壁；
图3 从相对侧观察图2中的隔声元件视图，其具有通过凸起部加强的 周壁；
图4是图1中声屏障的横截面图，其具有相互叠堆起来的、通过槽和
键相互连接的隔声元件的细节； 图5 是图4中隔声元件的放大的细节图，其具有用于构造壳体的细节，
该壳体具有位于内部的用于隔声元件的固定元件； 图6是图1中声屏障在一个立柱区域中的纵截面图的一部分，其具有 用于构造端壁和在隔声元件与所属的立柱之间设置弹性型材的 细节；
图7示出用于形成板材壳体的周壁的、被弯折的第一板的横截面图； 图8 示出用于形成板材壳体的另一周壁的第二板的横截面图；； 图9是用于隔声衬件的、被弯折的第一固定元件的横截面图； 图10 是用于隔声元件的、附加的另一固定元件的横截面图。
具体实施例方式
图1以侧视图示出一种按本发明构成的声屏障1，该声屏障由多个立柱 24构成，这些立柱具有位于其间的板式隔声元件2。在该实施例中，这些 立柱24在下端部上各具有一个螺钉法兰(Schraubflansch)，立柱通过该 螺钉法兰固定在一个未详细示出的基座上。符合目的的是，立柱24也可以 插入地基、用混凝土浇筑或以其它方式进行固定。每个隔声元件2被构造 为长条状的板，这些板沿纵轴线5延伸。纵轴线5水平地在各立柱24之间 延伸。在相邻的两个立柱24之间分别叠堆五个隔声元件2。其他的数量也 可能是符合目的的。为了安装，首先将立柱24竖起，接着将隔声元件2从 上方导入到立柱24的在图6中示出的边27， 28之间并且彼此堆叠。
所示的声屏障1可以沿着道路、工业设备或其它噪声源架设。所示的 实施形式被设置用于沿着高速铁路线进行设置。
图2示出图1中的声屏障1的单个隔声元件2的侧视图。这个隔声元 件2在其纵轴线5的方向上具有至少1800 mm的长度L。在所示的实施例中， 该长度L为1960 mm，立柱24 (图l)之间的间距为2 m。根据本发明构成 的隔声元件2的长度L也可以大大超过2 m。隔声元件2的高度H为430 mm。
隔声元件2包括一个板材壳体3，该板材壳体具有图4中所示的周壁6、 7、 8、 9。在图2中示出了从一个周壁7观察隔声元件2的视图，该周壁向 着声源，即在此向着未示出的轨道，高速列车在该轨道上行驶。周壁7由 图8所示的板10构成，该板在周壁7的区域中被构造为平的铝制孔板。
图3示出图2中的隔声元件2的另一侧。此处所示的邻近居民侧的周 壁9由图7中详细示出的铝制板11构成。该板11在周壁9的区域中是不 穿孔且平的并且设有压制上的用于加固的凸起部30。根据需要，也可以根 据图2所示附加地设置孔。
图4示出图1中声屏障1的横截面图。立柱24具有在图6中详细示出 的、相对的边27、 28，在它们之间一共保持着五个堆叠在一起的隔声元件 2。各隔声元件2的各板材壳体3具有横向于纵轴线5 (图1)的空心横截 面，在其内空间中分别固定有隔声衬件4。该空心横截面由总共四个大致直 角地彼此设置的周壁6、 7、 8、 9组成。在每个板材壳体3的窄的周壁6上 成形出一个槽12;而在对面的周壁8上成形上一个键13。隔声元件2的键 13嵌入到位于其上面的隔声元件2的相应槽12中，使得它们横向于纵轴线 5 (图l)并且横向于立柱24的竖直方向形锁合地彼此固定。
图5示出了图4中的单个隔声元件2的放大的横截面图。板材壳体3 的周壁6、 7、 8、 9 (图4)由至少一个板构成，在所示实施例中由两个相 对于所示空心横截面弯折(abgekant)的板10、 11构成。这两个弯折的板 10、 11在槽12和键13的区域中形锁合地搭接，使得周壁6、 8 (图4)至 少部分地双壁构成。在各隔声元件2之间，在槽12和键13的区域中设置 有密封带41，这些密封带使各隔声元件2彼此密封。
由图5的横截面图还可得出，在板材壳体3的空心横截面中，在窄的 周壁6、 8 (图4)的区域中分布地设置一个由弯折的板制成的固定元件18、 19，用于接收隔声衬件4。固定元件18、 19由挤压型材构成的实施形式同 样也是可能的并且可以是符合目的的。板状的隔声衬件4形锁合地保持在 固定元件18、 19的凹部中。隔声衬件4包括一个纤维水泥板32， 一个由矿 棉31或类似物制成的隔声垫31借助于隔声材料夹持装置33固定在该纤维 水泥板32上。隔声垫31位于噪声源一侧，即位于图2中所示的被穿孔的 周壁7的内侧。当两侧都有噪声进入并且两侧都有穿孔的周壁时，那么隔 声衬件4的结构将在纤维水泥板32的相对的、向着所述周壁9的一侧再加 一个隔声垫31。
图6以放大的剖视图示出图1中的声屏障1在立柱24区域中的局部图。 立柱24具有工字形横截面，其具有一个中间的接板42， 一些与隔声元件2 面平行的边27、 28邻接该接板。隔声元件2的邻接各自的立柱24的端部 25、 26在中间放置弹性型材29的情况下被夹紧地固定在所述工字横截面的 边27、 28之间。在所示的实施例中，弹性的型材29被构造为塑料制、在 此由EPDM (三元乙丙橡胶Ethylen-Pr叩ylen-Dien-Kautschuk)制成的软 管型材或者管型材并且相对于立柱24的纵向方向轴平行地设置。其它材料、 特别是其他适合的弹性体、也可以符合目的地被用来构造弹性的型材29。 在所示的实施例中，弹性的型材29用铆钉34固定在板10、 11上。也可根 据需要采用其它固定方式。在隔声元件2的端壁20、 21和立柱24的接板 42之间，在纵轴线5的方向上保留一个间隙，因此可以补偿安装误差、隔 声元件2的热胀冷縮等。
各板材壳体3 (图5)的端壁20、 21分别通过一对端板22、 23构成。 端板22、 23与所述板10、 11 一件式地构成并且在它们的相对侧被巻折 (umkanten)。在每个端壁20、 21的区域内， 一个端板22与周壁7相连接， 另一个端板23与周壁9相连接。
端板22、 23相对于对应的周壁7、 9直角地弯折并相互搭接。在它们 的相互搭接的、平面状的靠触区域中可以成形出锁止凸起35，端板22、 23 在装配状态中借助于这些有锁止凸起形锁合地彼此夹紧或锁止。没有锁止 凸起35的构造也是可以的。
图7到10示出了板9、 10和固定元件18、 19的横截面图。板9、 10 和固定元件18、 19由铝光板弯折形成。板9、 10的铝光板的材料厚度s为 1.5 mm。更大的厚度s也可以是符合目的的。对于固定元件18、 19，例如 可以设置1.0mm的材料厚度。当然，其它的材料厚度也可以是符合目的的。 另外，可以使用相同表面结构的挤压型材。
图7到10所示的横截面相应于图4和5所示的空心横截面的平面，该 平面横向于所述纵轴线5 (图1)。所示的横截面形状通过对铝制平板的弯 折形成，其中，所有的弯折相对于所示的横截面都一个方向上、即在圆周 方向上进行。端板22、 23 (图6)也是仅在一个方向上进行弯折，但是该 方向与上述方向不同。除了凸起部30 (图3)，无需平板半成品的多维的成 形加工。
从图7的示图中可以得出，周壁9由弯折的板ll形成。从平且未变形
的周壁9开始，两个边16、 17分别被弯折一个折角(Kantungswinkel) a3 和a4。所述折角a3、 d4是相对于周壁9的平面和边16、 17的基面而言的并 且大小分别为90° 。从边16、 17的基面开始，在它们中分别成形出槽12 和键13。
如图8所示，相对一侧的周壁7由弯折的板10构成。板10在邻接平 的周壁7的地方具有相对于周壁7的平面弯折的边14、 15。边14、 15的基 面相对于周壁7分别具有一个折角ai、 a2，这两个折角为大约82。到大约 87° ，在所述的实施例中为大约85° 。在边14中，类似于图7中的板11 的边16地成形出键13。相对侧的边15具有一个附加的、相对于边15的基 面弯折出的边36。这个附加的边36被设置用于配合到图7所示的边17中 的槽12中。
这两个如图7、 8所示的作为单件构成的板10、 11相应于图5的示图 在预应力下形锁合地相互夹紧或相互锁止。为此，板10 (图8)的边36从 外部配合到边17 (图7)的槽12中，由此，下部的周壁6 (图4)部分地 构成为双壁的。板10 (图8)的边14用其成形出的键13从外部全面包围 板ll (图7)的具有同样成形出的键13的边16。由此形成了双壁的周壁8 (图4)。
在边14的约为82°到87° (图8)的折角od与边16的90°的折角oc3 (图7)之间存在一个约3°到约8° 、在此为约5°的角度偏差。同理， 边15、 17也是如此约为85°的折角ot2 (图8)与对应的边17 (图7)的 约90°的折角ou之间的角偏差约为5。。这些各自的3。到8°的偏差是在 如图7和8所示的板10、 ll在未装配状态时设置的。由此，在装配这两个 板件IO、 ll时产生相互作用的弹性预紧。除了边36 (图8)与槽12 (图7) 以及两个边14、 16在键13区域中的形锁合的连接之外，通过上述的角度 差在这两个板10和11之间形成了附加的彼此夹紧。可不采用附加的固定 机构(如，螺钉、铆钉、粘合材料或焊缝等)。
从图9和10所示的横截面图中还可以得出，两个同样由弯折的板构成 的固定元件18、 19在其外侧上具有分别弯折的边37、 38，它们的折角ok、 ae相对于隔声元件2 (图5)的厚度方向分别为95。。由此，这些边37、 38在未装配状态中是彼此撑开的，即、是相互不平行的。由此在如图5所 示的装配状态中，将产生弹性预紧力，它们借助于该弹性预紧力夹紧地固 定在所述平行的、相对置的周壁7、 9 (图4)之间。
在它们的接收隔声衬件4 (图5)的凹部的区域中，固定元件18、 19
还具有通过弯折形成的凸鼻39、 40，这些凸鼻在如图5所示的装配状态中 配合在纤维水泥板32和隔声垫31之间。符合目的的是，可以将夹持装置 18和19构造为具有凹部和凸鼻39、 40的挤压型材。
权利要求
1.一种特别是用于高速铁路的声屏障(1)，其具有多个隔声元件(2)，其中，隔声元件(2)包括一个具有一隔声衬件(4)的板材壳体(3)，其特征在于该板材壳体(3)具有一横向于其纵轴线(5)的空心横截面；并且该板材壳体(3)的周壁(6、7、8、9)由至少一个根据该空心横截面弯折的板(10、11)构成。
2. 如权利要求1所述的声屏障，其特征在于这些周壁(6、 7、 8、 9)由 两个弯折的板(10、 11)构成，这些板特别是在预加载下形锁合地相互夹 紧。
3. 如权利要求2所述的声屏障，其特征在于该板材壳体(3)在一个窄 的周壁(6)上具有一个槽(12)，并且在相对侧的窄的周壁(8)上具有一 个键(13)，用于使各个隔声元件(2)彼此连接；并且这两个弯折的板(10、 11)在该槽(12)和该键(13)的区域中形锁合地搭接。
4. 如权利要求2或3所述的声屏障，其特征在于这两个板(10、 11)为 了形成所述窄的周壁(6、 8)分别具有至少一个弯折了一个折角(ot,、 (x2、 a3、 ou)的边(14、 15、 16、 17)，其中， 一个板(10)的折角(ai、 a2)与 另一板(11)的折角(a3、 a4)偏差约3。到约8° 、优选偏差约5° 。
5. 如权利要求1到4中任一项所述的声屏障，其特征在于这些板(10、 11)由铝光板构成。
6. 如权利要求5所述的声屏障，其特征在于轨道侧的板(10)在所属的 周壁(7)的区域中是一平的孔板。
7. 如权利要求5或6所述的声屏障，其特征在于与所述轨道侧的板(10) 相对的、居民侧的板(11)在所属的周壁(9)的区域中不穿孔并且具有压 制的凸起部(30)。
8. 如权利要求5或6所述的声屏障，其特征在于与所述轨道侧的板(IO) 相对的、居民侧的板(11)在所属的周壁(9)的区域中被穿孔并且具有压 制的凸起部(30)。
9. 如权利要求5到8中任一项所述的声屏障，其特征在于所述板(10、 11)的材料厚度(s)至少为1.5 mm。
10. 如权利要求1到9中任一项所述的声屏障，其特征在于隔声元件(2) 在其纵轴线(5)的方向上具有至少1800 mm的长度(L)。
11. 如权利要求1到10中任一项所述的声屏障，其特征在于由弯折的板 或者由挤压型材构成的、用于接收隔声衬件(4)的固定元件(18、 19)特 别是被夹紧地固定在板材壳体(3)的空心横截面中。
12. 如权利要求l到ll中任一项所述的声屏障，其特征在于该板材壳体 (3)的端壁(20、 21)由与所述板(10、 11)特别是一件式地连接的端板 (22、 23)构成，这些端板在装配状态中相互搭接。
13. 如权利要求12所述的声屏障，其特征在于这些端板(22， 23)在装 配状态中特别是通过锁止凸起(35)形锁合地相互夹紧。
14. 如权利要求1到13中任一项所述的声屏障，其特征在于该声屏障(l) 具有横截面为工字形的立柱(24)，其中，隔声元件(2)的端部(25、 26) 在中间放置弹性型材(29)的情况下被夹紧地固定在该工字形横截面的边(27、 28)之间。
全文摘要
本发明涉及一种特别是用于高速铁路的声屏障(1)，其具有多个隔声元件(2)。隔声元件(2)包括一个具有一隔声衬件(4)的板材壳体(3)。该板材壳体(3)具有一横向于其纵轴线(5)的空心横截面。该板材壳体(3)的周壁(6、7、8、9)由至少一个根据该空心横截面弯折的板(10、11)构成。
文档编号E01F8/00GK101349040SQ200810128170
公开日2009年1月21日 申请日期2008年7月21日 优先权日2007年7月21日
发明者H·威德曼 申请人:Ed.旭普林股份公司