ШУМОПЫЛЕЗАЩИТНОЕ ЗАГРАЖДЕНИЕ Российский патент 2003 года по МПК E01F8/00 

Изобретение относится к шумопылезашитным ограждениям, предназначенным для защиты жилых построек городской среды, государственных учреждений, памятников архитектуры от шума и пыли и установленным вдоль автомобильных и железнодорожных магистралей, аэродромов, строительных площадок, промышленных объектов и других источников загрязнения.

Известно шумопылезащитное заграждение, содержащее фундамент с установленной на нем одной вертикальной стойкой, свободный конец которой связан с балкой, установленной горизонтально. Балка связана с другой вертикальной стойкой, установленной на своем фундаменте.

Заграждение снабжено экраном, представляющим собой звукопоглощающий модуль.

(См. патент РФ 2151839, МПК Е 01 F 8/00, 1999 г.)
Недостатками известного устройства являются повышенная масса и жесткость конструкции, ограничивающая диапазон возможного применения, опасность возникновения акустической вибрации конструкции, уменьшающей ее надежность и способной превратить шумопылезащитный экран в источник нежелательных акустических колебаний.

Кроме того, наличие большого количества металлических конструктивных элементов увеличивает массу сооружения, его стоимость и требует прочного фундамента, который изготавливается из железобетонных и металлических свай, забитых в грунт на глубину 6 метров с шагом 2-3 м. Это ограничивает высоту установки экранов 5-6 м. Для защиты сооружений около аэродромов и дорог желательно устанавливать экраны на высоту 10-12 м, что позволит увеличить площадь шумо-, пыле-, газопоглащения.

Технической задачей, на решение которой направлено данное предложение, является повышение поглощения шума, пыли и газов, снижение жесткости и массы конструкции, в частности, звукопоглощающего модуля, что позволяет расширить диапазон применения заграждения, например, по обочинам дорог и магистралей, имеющим сложный рельеф, аэродромов и других транспортных сооружений.

Предлагаемая конструкция шумопылезащитного заграждения исключает возникновение акустической вибрации.

Кроме того, материалы, применяемые для изготовления звукопоглощающего модуля являются экологически чистыми.

Использование наполнителя в виде грунта с травяным покровом и цветами позволяет применять заграждение в жилых кварталах, вокруг больниц, детских учреждений, что улучшает общую экологическую обстановку и эстетическое восприятие.

Эстетическое восприятие водителями таких экранов как естественных сооружений должно улучшить психомоторное состояние участников движения.

Установка таких шумопылезащитных заграждений на объездных автомобильных дорогах больших городов, которые проходят, как правило, вдоль лесополосы, позволит сохранить птиц и других представителей фауны.

Шумопылезащитное заграждение содержит фундамент 1 с установленной на нем, по меньшей мере, одной вертикальной стойкой 2, свободный конец которой связан с балкой 3, установленной горизонтально, и экран 4, представляющий собой звукопоглощающий модуль 5.

Звукопоглощающий модуль 5 выполнен в виде пакета из последовательно уложенных геомембраны 6, геополотна 7, георешетки 8 и геотекстильной сетки 9, закрепленных между собой по периметру и полю полотна пакета.

В верхней части пакета по всей его длине со стороны геомембраны 6 закреплен жесткий элемент 10, соединенный при помощи гибкой связи 11 с балкой 3, что позволяет звукопоглощающему модулю 5 свободно покачиваться относительно балки 3 под действием энергии звука (шума).

В нижней части пакета по всей его длине со стороны геомембраны 6 закреплен жесткий элемент 12, снабженный опорным выступом 13.

Звукопоглощающий модуль 5 может быть снабжен дополнительной геотекстильной сеткой 14, уложенной на основную геотекстильную сетку 9 со стороны источников шума и пыли.

Кроме того, георешетка 8 может быть заполнена грунтом 15 с добавлением семян трав и цветов.

Шумопылезащитное заграждение выполняется также с георешеткой 8, заполненной фиброволокном.

При установке шумопылезащитного заграждения вдоль дорог оно снабжается дополнительными экранами 16, соединенными друг с другом и с первым экраном 4 при помощи гибкой разъемной связи 17.

Помимо прочего экран 4, а также все последующие экраны 16 могут быть снабжены дополнительными ребрами жесткости 18, закрепленными со стороны геомембраны 6.

Для изготовления звукопоглощающего модуля 5 используются геотексгильные материалы, производимые из синтетических волокон или нитей, в том числе вторичного сырья, включая и несинтетические компоненты.

Наиболее распространенным сырьем для производства геотексгиля являются полиэфир (лавсан), полиамид (капрон), полипропилен, полиэтилен.

Наряду с этим используют полиуретан, полистирол, поливинилхлорид.

От исходного сырья зависят свойства геотекстиля (прочность на разрыв долговечность). Кроме того, по способу изготовления геотекстиля различают нетканые и тканые материалы. Могут быть использованы геотекстильные материалы с механическим упрочнением (чаще всего иглопробивные), термически упрочненные и химически упрочненные.

Для производства геотекстиля применяются, например, промышленные отходы полиэфирных волокон и нитей (30-50%) и полиакрилонитрильных волокон (20-40%), отходы полиамидных волокон (не более 20%), а также отходы ткацкого и крутильного производства.

Для придания полотну биостойкости искусственные волокна обрабатывают водной дисперсией резины, полученной из изношенных покрышек, или некондиционным латексом.

Среди тканых и нетканых геотекстильных сеток 9, используются, в частности, для изготовления звукопоглощающего модуля 5, сетки с ячейкой 6-8 мм с сечением стержней ромбической формы 4-6 мм.

Применяются также полипропиленовые сетки с ячейками 10-10 мм с сечением ребер 0,6-0,4 мм и многие другие. Геотекстильные сетки 9 изготавливаются и из стекловолокон с ячейками от 2-3 до 50-50 мм.

Георешетки 8, в основном, изготавливают из термостабилизированного полипропилена.

Для армирования грунта 15, в частности, применяют высокопрочные полиэтиленовые геотекстильные решетки высотой 6-10 см с ячейками 10-60 см.

Геомембрана 6 представляет собой пленку толщиной до 0,2-0,3 мм, которую производят из синтетических полимеров.

Наиболее распространены пленки на основе полиолефинов, поливинилхлорида, полиамидов, полистирола и других полимеров.

При изготовлении звукопоглощающего модуля 5 используют геомембраны 6, учитывая их физико-механические характеристики, например прочность на растяжение, относительное удлинение при разрыве, теплоустойчивость, морозостойкость и др. Звукопоглощающий модуль 5 изготавливают следующим образом.

Последовательно укладывают геомембрану 6 нужного размера, геополотно 7, георешетку 8, геотекстильную сетку 9. Прошивают по периметру полученного пакета и по его полю. Частота линий прошивки подбирается в соответствии с размерами пакета.

Со стороны геомембраны 6 на пакете по всей его длине в верхней части закрепляется жесткий элемент 10, который снабжен гибкими крепежными узлами 11.

На нижней части пакета также со стороны геомембраны 6 крепится другой жесткий элемент 12, имеющий опорный выступ 13.

Для придания жесткости звукопоглощающему модулю 5 на пакете со стороны геомембраны 6 могут быть закреплены ребра 18. Со стороны источников пыли и звука (шума) может быть уложена дополнительная геотекстильная сетка 14.

Шумопылезащитное заграждение располагается, в частности, на обочинах дорог и магистралей, где возводится фундамент 1, на который устанавливается вертикальная стойка 2 с закрепленной на ней горизонтальной балкой 3.

Звукопоглощающий модуль 5 при помощи узлов 11 крепится на балке 3.

Таким образом, звукопоглощающий модуль 5 оказывается висящим на балке 3, при этом пакет лежит на опорном выступе 13.

На балке 3 может быть закреплено несколько звукопоглощающих модулей 5, которые между собой соединены при помощи гибкой разъемной связи 17.

На шумопылезащитное заграждение со стороны магистрали действует шумовой поток. Кроме того, магистраль является источником пыли, выхлопных газов и т. д.

Часть шумового потока отражается от модуля 5, однако большая часть поглощается благодаря его отклонению от вертикального положения и проникновения внутрь модуля последовательно через геотекстильные сетки 9, между листьями, цветами и стеблями растений, георешетки 8 с грунтом 15, геополотно 7, и геомембрану 6, и рассеивается. Поглощение происходит за счет деления потоков звуковой энергии и изменения направления движения. При отражении от геомембраны 6 дошедших до нее потоков энергии происходит накладывание этих потоков на потоки, входящие в модуль 5 и интенсивное гашение этих потоков внутри модуля 5.

Пыль, проникая через геотекстильные сетки 9,14, осаждается на стенках георешетки 8 и геополотне 7. Геомембрана 6 препятствует проникновению звука (шума) и пыли за пределы дорог и магистралей.

Георешетка 8 может быть заполнена грунтом 15 с добавлением семян различных трав и цветов, в том числе дражированных. В качестве грунта используется почва всевозможного генезиса, гранулометрического и минералогического состава, в том числе и искусственного происхождения. С применением цветов различного времени цветения, разных форм и оттенков можно обеспечить воспроизводство рисунков, объемных конструкций, рекламу, поздравления, призывы, составление разных композиций. Это позволяет увеличить число и количество выделяемых приятных запахов, поглощение и распад вредных газов.

Для уплотнения грунта и для приобретения им требуемых физико-механических свойств в него добавляются вяжущие материалы, например шлак, зола, битумная эмульсия и др.

Еще одним вариантом выполнения звукопоглощающего модуля 5 является модуль, георешетка 8 которого заполнена фиброволокном. Для этого используются, в основном, фиброволокна, имеющие структуру ваты. Примером могут служить такие материалы, как стекловолокно, базальтовое волокно и т.д.

При использовании шумопылезащитных заграждений в различных климатических поясах и погодных условиях семена трав и цветов подбирают в соответствии с температурным, ветровым и влажностным режимом каждого пояса. Травяной покров, образующийся со стороны источников звука (шума) и пыли, позволяет значительно улучшить экологическую обстановку местности, увеличить шумопылепоглощение и улучшить химический состав воздуха путем поглощения углекислого газа растениями и выделения кислорода.

Изобретение относится к шумопылезащитным ограждениям, предназначенным для защиты жилых построек городской среды, государственных учреждений, памятников архитектуры от шума и пыли и установленным вдоль автомобильных и железнодорожных магистралей, аэродромов, строительных площадок, промышленных объектов и т.д. Шумопылезащитное заграждение содержит фундамент с установленной на нем по меньшей мере одной вертикальной стойкой, свободный конец которой связан с балкой, установленной горизонтально, и экран, представляющий собой звукопоглощающий модуль, выполненный в виде пакета из последовательно уложенных геомембраны, геополотна, георешетки и геотекстильной сетки, скрепленных между собой по периметру и полю полотна пакета. В верхней части пакета по всей его длине со стороны геомембраны закреплен жесткий элемент, соединенный при помощи гибкой связи с балкой, а в нижней его части - жесткий элемент, снабженный опорным выступом. Звукопоглощающий модуль снабжен дополнительной геотекстильной сеткой, уложенной на основную геотекстильную сетку со стороны источников звука и пыли. Георешетка может быть заполнена или грунтом с добавлением семян трав, или фиброволокном. Техническим результатом является повышение степени поглощения шума, пыли и газов, снижение жесткости и массы конструкции, а также возможность расширения диапазона применения заграждения, например, по обочинам дорог и магистралей, имеющим сложный рельеф, аэродромов и других транспортных сооружений. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Шумопылезащитное заграждение, содержащее фундамент с установленной на нем по меньшей мере одной вертикальной стойкой, свободный конец которой связан с балкой, установленной горизонтально, и экран, представляющий собой звукопоглощающий модуль, отличающееся тем, что звукопоглощающий модуль выполнен в виде пакета из последовательно уложенных геомембраны, геополотна, георешетки и геотекстильной сетки, cкрепленных между собой по периметру и полю полотна пакета, в верхней части пакета по всей его длине со стороны геомембраны закреплен жесткий элемент, соединенный при помощи гибкой связи с балкой, а в нижней его части - жесткий элемент, снабженный опорным выступом. 2. Шумопылезащитное заграждение по п. 1, отличающееся тем, что звукопоглощающий модуль снабжен дополнительной геотекстильной сеткой, уложенной на основную геотекстильную сетку со стороны источников звука и пыли. 3. Шумопылезащитное заграждение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что георешетка заполнена грунтом с добавлением семян трав. 4. Шумопылезащитное заграждение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что георешетка заполнена фиброволокном. 5. Шумопылезащитное заграждение по пп. 1-4, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере одним дополнительным экраном, соединенным с первым при помощи гибкой разъемной связи. 6. Шумопылезащитное заграждение по пп. 1-4, отличающееся тем, что экран снабжен дополнительными ребрами жесткости, закрепленными со стороны геомембраны.