NL2004345C2 - Dempingselement. - Google Patents

Description

Dempingselement

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dempingselement.

Een dergelijk dempingselement kan gebruikt worden voor het dempen van de 5 golfslag bijvoorbeeld bij waterkeringen zoals dijken. Bovendien kan het dempingselement volgens de onderhavige uitvinding gebruikt worden voor het dempen van geluidsgolven waarbij een aantal dempingselementen een geluiddempende wal of wand vormt. Andere mogelijkheden om golfenergie te dempen kunnen met behulp van dempingselementen verwezenlijkt worden, zoals het afvoeren van grote hoeveelheden 10 water.

In de stand der techniek zijn als dempingselementen die toegepast worden bij dijken, reeksen tegen elkaar geplaatste blokken gebruikt waarbij de bovenoppervlakken van die blokken min of meer aansluitend gesplaatst zijn. Gebleken is dat verbetering verkregen kan worden indien aan de bovenzijde openingen ingebracht zijn waarin het 15 water verplaatst kan worden. Daardoor wordt de stroming van het tegen de dijk op bewegende water verstoord en de dempende werking vergroot.

Daarvoor zijn echter in de stand der techniek bijzonder gecompliceerde elementen noodzakelijk met dienovereenkomstig hoge productiekosten.

Uit US 2002/002523 is een dempingselementsamenstel bekend bestaande uit een 20 reeks dempingselementen met gemeenschappelijk voetdeel. Een dergelijke constructie is bijzonder moeilijk te plaatsen, zeker niet handmatig te hanteren en maakt het niet mogelijk in aanpassing aan de vorm van het onderliggende lichaam zoals een dijklichaam of andere wand te voorzien.

UitUS5556230is een systeem bekend voor kunstlijnbescherming bestaande uit 25 een aantal elementen met versmalde en vergrote delen die om en om tegen elkaar geplaatst worden. Daarmee kan weliswaar de vorm van een dijklichaam gevolgd worden maar slechts beperkte of in het geheel geen additionele demping verwezenlijkt worden. Een dergelijke constructie is uitsluitend geschikt om afslag van materiaal te voorkomen.

30 Al dergelijke constructies hebben als nadeel dat deze zodanig zwaar zijn dat deze niet eenvoudig met de hand aan te brengen zijn en bovendien bijzonder gecompliceerd te vervaardigen zijn uit betonmateriaal. Meer in het bijzonder is daarvoor een zeer 2 gecompliceerde matrijs noodzakelijk waardoor het niet mogelijk is om met hoge snelheid op grote schaal tegen verhoudingsgewijs lage kosten te produceren.

Uit WO 03/076727 is een ecologisch blok bekend dat bij rivieroevers toegepast kan worden en voorzien is van holtes welke met begroeiing gevuld dienen te worden.

5 Het blok is in hoofdzaak rechthoekig en bij een eerste uitvoeringsvorm aan twee tegenoverliggende zijden in hoofdzaak vlak uitgevoerd. Bij een andere variant (fig. 6) is een zijde daarvan vlak uitgevoerd en de tegenoverliggende zijde voorzien van een kopdeel en een voetdeel. Beoogd wordt de vlakke zijde tegen een wand te plaatsen.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding in een dempingselement te 10 voorzien waarmee in optimale demping van golven, zoals watergolven of geluidsgolven voorzien kan worden. Bovendien is een doel van de onderhavige uitvinding een dergelijk dempingselement op eenvoudige wijze te kunnen vervaardigen waarbij dit een verhoudingsgewijs complexe vorm heeft bij het functioneren daarvan terwijl bovendien het plaatsen daarvan vergemakkelijkt wordt en handmatige plaatsing 15 mogelijk is.

Dit doel wordt verwezenlijkt met een dempingselement omvattende twee tegen elkaar geplaatste dempingselementdelen, die samen het dempingselement vormen en volgens een in hoofdzaak glad vlak gescheiden zijn, waarbij elk dempingselementdeel omvat een kopdeel, halsdeel en voetdeel, waarbij het dempingselement omvat op elkaar 20 aansluitend een kopdeel, halsdeel en een voetdeel, welke delen een geheel van beton omvatten, waarbij het dwarsdoorsnedeoppervlak van dat kopdeel ten minste 10% kleiner is dan dat van het voetdeel, het voetdeel en polygoon omvat en het halsdeel een wezenlijk kleinere dwarsdoorsnede heeft dan het kopdeel.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt bijzonder effectieve demping 25 verkregen doordat aansluitend op het kopdeel een halsdeel aanwezig is. Het kopdeel staat, vanwege het kleinere dwarsdoorsnedeoppervlak dan het voetdeel, in fluidum verbinding met het halsdeel waardoor het te dempen medium in de bewegingsbaan daarvan gestoord wordt doordat een deel van bijvoorbeeld golfslag tegen een dijk langs het kopdeel in het halsdeel verdwijnt.

30 Volgens een bijzondere uitvoering van de onderhavige uitvinding wordt bij een aantal tegen elkaar geplaatste dempingselementen door de vrije ruimte verwezenlijkt door de halsdelen een kanaal gevormd. In het geval van een hellende dijk waarop de dempingselementen geplaatst zijn, zal water via het kopdeel in het halsdeel stromen en 3 terechtkomen in het kanaal gevormd door aangrenzende halsdelen van aangrenzende dempingselementen en vervolgens terugstromen. Daardoor wordt enerzijds een bijzonder effectieve demping verwezenlijkt terwijl anderzijds de afvoer van water verwezenlijkt is. Tussen de voetdelen van de dempingselementen is eveneens bij 5 voorkeur een vrije ruimte aanwezig. Daardoor kan water naar bijvoorbeeld het dijklichaam ontwijken. Bij voorkeur is die vrije ruimte wezenlijk kleiner dan de vrije ruimte tussen de kopdelen. Daardoor wordt voorkomen dat bij het volledig bedekken van de dempingselementen met water en het terugtrekken van water een vacuümeffect ontstaat waardoor materiaal dat zich tussen aangrenzende voetdelen bevindt, zoals 10 grindachtig materiaal weg beweegt.

Volgens de uitvinding is elk dempingselement opgebouwd uit twee tegen elkaar te plaatsen dempingselementdelen waarbij door het tegen elkaar plaatsen van twee van dergelijke delen volgens het grensvlak daarvan een kopdeel, halsdeel en voetdeel ontstaat.

15 Voor het dempen van geluid kan een overeenkomstig mechanisme gebruikt worden. In een dergelijk geval is het bovendien mogelijk het halsdeel van een geluiddempend materiaal te voorzien zoals een vezelmateriaal.

Het kopdeel kan enige voorstelbare vorm omvatten. Het kopdeel kan uitgevoerd zijn teneinde de te dempen fluïdumstroom te beïnvloeden. Dat wil zeggen door het op 20 bepaalde wijze uitvoeren van het kopdeel kan de fluïdumstroom bijvoorbeeld in een bepaalde richting gereflecteerd worden of gedeeld worden in substromen.

Zo kan het bij de demping van geluid van voordeel zijn door middel van een puntvorm, bolvorm of dergelijke vorm van het kopdeel het geluid te verstrooien. Deze vorm kan al dan niet symmetrisch zijn. De onderzijde van het kopdeel, dat wil zeggen 25 de overgang naar het halsdeel kan zodanig uitgevoerd zijn dat daardoor geluid in het halsdeel opgesloten respectievelijk vastgehouden wordt. Het is met de onderhavige uitvinding op eenvoudige wijze mogelijk het kopdeel een zodanige vorm te geven dat het opvallende fluïdum zoals geluid in een bepaalde richting gestuurd gereflecteerd wordt.

30 De hierboven beschreven dempingselementen kunnen op enigerlei voorstelbare wijze vervaardigd worden.

Een bijzonder doelmatige wijze van productie is het uit beton vervaardigen daarvan. Daarbij wordt een bekisting die de vorm heeft van het te vervaardigen 4 dempingselement volgestort en na het (enigszins) uitharden van het dempingselement wordt dit daaruit verwijderd.

Bovendien is het mogelijk in het bijzonder de bovenzijde, dat wil zeggen de naar de omgeving gerichte delen, van dempingselementen van een laag te voorzien die 5 ecologisch betere eigenschappen heeft dan het in het algemeen gebruikte beton. Als voorbeeld voor een dergelijke afdeklaag wordt lavasteen genoemd waaraan organismen zich kunnen hechten.

Het is mogelijk een dergelijke laag voor het aanbrengen van het beton in de mal of de bekisting aan te brengen. Eventueel kan een dergelijke mal of bekisting 10 verwijderbare schotten voorzien zijn waardoor verschillende ruimten ontstaan welke enerzijds met de ecologisch betere materiaalsoort gevuld kan worden en anderzijds met overigens gebruikte betonmateriaal.

Door deze wijze van productie is het mogelijk aan het dempingselement elke 15 gewenste vorm te geven. Zo kunnen de hoeken van het voetdeel afgerond worden.

Met deze productiemethode maar ook op enige andere voorstelbare wijze kunnen voetdelen vervaardigd worden die aan het gebruik daarvan aangepast zijn. Behalve het hierboven beschreven creëren van ruimte tussen de voetdelen om afVoer van water naar het dijklichaam mogelijk te maken, is het eveneens mogelijk de voetdelen zodanig uit 20 te voeren dat deze in elkaar grijpen waardoor nauwkeurige positionering en in het bijzonder het vast leggen daarvan verwezenlijkt wordt.

De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een reeks dempingselementen als hierboven beschreven waarbij door de halsdelen een kanaal begrensd wordt.

25 Indien de dempingselementen voor geluiddemping gebruikt worden kunnen deze onder een hoek geplaatst worden en in een uiterste positie zelfs verticaal zodat een verticale wand ontstaat.

Verdere toepassingen van de onderhavige uitvinding zijn de afvoer van regenwater bij tunnels of andere plaatsen waar grote hoeveelheden water zich kan 30 verzamelen.

Afhankelijk van het gebruik kan in een reeks dempingselementen voorzien worden. Zo kunnen deze bijvoorbeeld bij toepassingen in dijken en dergelijke los tegen elkaar geplaatst worden. Bij andere toepassingen maar ook bij het dempen van water 5 kunnen de dempingselementen aan elkaar gelijmd zijn en bijvoorbeeld bij geluiddempende toepassingen kan een geluiddempend materiaal tussen de verschillende dempingselementen aanwezig zijn om het dempende effect nog verder te vergroten. Een dergelijk dempend materiaal kan een elastische lijmsoort zijn maar kan 5 ook bestaan uit vulstukken met dempende eigenschappen.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van in de tekening afgebeelde uitvoeringsvoorbeelden nader verduidelijkt worden. Daarbij toont:

Fig. 1 schematisch een waterkering zoals een dijk;

Fig. 2 de in het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 1 gebruikte dempingselementen; 10 Fig. 3 een verdere uitvoering van de dempingselementen voor demping van geluid;

Fig. 4 een reeks dempingselementen uit fig. 3;

Fig. 5 de wijze van productie van dempingselementdelen; en Fig. 6 in bovenaanzicht enkele vormen van het kopdeel van de dempingselemen-15 ten.

In fig. 1 is een dijk met 1 aangegeven. Teneinde afslag van materiaal te voorkomen is deze dijk aan de bovenzijde voorzien van een verzwaring resp. bescherming die met 2 aangegeven is. Deze bestaat uit een reeks tegen elkaar geplaatste dempingselementen 3 volgens de onderhavige uitvinding.

20 In fig. 2 is een voorbeeld van dergelijke dempingselementen gegeven. Daaruit blijkt dat elk dempingselement 3 bestaat uit twee dempingselementdelen 4 en 5. Vanwege de duidelijkheid zijn deze op enige afstand van elkaar getekend maar in praktijk zullen de platte scheidingsvlakken 12 van elk van de dempingselementdelen tegen elkaar geplaatst worden bij het opbouwen van een reeks dempingselementen 3 25 zoals getoond worden in fig. 1.

Elk dempingselementdeel bestaat uit een kopdeel 6, halsdeel 7 en voetdeel 8. Het halsdeel kan voorzien zijn van een ribbe 25 voor het vergroten van het de sterkte zonder dat het stromingsoppervlak wezenlijk beïnvloed wordt.

Het kopdeel heeft een polygonale vorm met afschuiningen 10. Daardoor ontstaat bij het 30 plaatsen van vier dempingselementen 3 volgens de onderhavige uitvinding tegen elkaar een opening 11 naar de halsdelen 7. Omdat de halsdelen een kleiner dwarsdoorsnedeoppervlak hebben dan de kopdelen wordt door de halsdelen een doorgaand kanaal begrensd dat met 9 aangegeven is. Het dwarsdoorsnedeoppervlak van 6 het kopdeel is ten minste 10% kleiner dan het dwarsdoorsnedeoppervlak van het voetdeel. De voetdelen 8 zullen in de praktijk volgens geldende voorschriften tegen elkaar geplaatst worden. Daarbij kan afhankelijk van de geldende voorschriften een vrije tussenruimte tussen de aangrenzende voetdelen aanwezig zijn voor het in 5 neerwaartse richting doorlaten van water. Door de Nederlandse overheid wordt bijvoorbeeld voorgeschreven dat een vrije tussenruimte van ten minste 8-15% van het totale oppervlak aanwezig is en dat de maximale opening kleiner dan 5 cm is. Afwijking van dit systeem is vanzelfsprekend mogelijk. Bij het tegen elkaar plaatsen van de voetdelen zal door het kleinere dwarsdoorsnedeoppervlak van de kopdelen altijd 10 voldoende ruimte zijn voor het water om terug te stromen in het halsdeel 7 om zo via het daardoor gevormde kanaal 9 weg te stromen.

Gebleken is dat door deze uitvoering een bijzonder hoge demping van watergolven verkregen kan worden waardoor een dijklichaam verhoudingsgewijs licht uitgevoerd kan worden en toch voldoende bescherming geeft.

15 In fïg. 3 is een verdere variant van het dempingselement volgens de uitvinding in het geheel met 13 aangegeven. Elk dempingselement bestaat uit dempingselementdelen 14 en 15. Elk dempingselementdeel bestaat uit een kopdeel 16, halsdeel 17 en voetdeel 18. Evenals bij de vorige uitvoering is het dwarsdoorsnedeoppervlak van het kopdeel 16 kleiner dan het dwarsdoorsnedeoppervlak van het voetdeel 18. Het kopdeel 16 is in 20 tegenstelling tot de eerdere variant niet plat uitgevoerd maar voorzien van een spitse punt 20.

Het halsdeel vormt met aangrenzende dempingselementen een kanaal 19.

Eventueel is het mogelijk het halsdeel bij toepassing als geluidswal van geluiddempend materiaal zoals steenwolmateriaal of dergelijke te voorzien.

25 In fïg. 4 is een dergelijke toepassing als geluidswal getoond waarbij de voetdelen met het basisvlak daarvan in hoofdzaak verticaal aangebracht zijn. Gebleken is dat op deze wijze een bijzonder eenvoudige en resistente geluidswal verkregen kan worden. Bovendien is het mogelijk daarlangs begroeiing zich te laten ontwikkelen. Eventueel kunnen de kopdelen op elkaar afsteunen.

30 In fïg. 5 is een voorbeeld beschreven voor de productie van het dempingselementdeel 4, 5 resp. 14, 15. Daarbij is een mal of bekisting 26 aanwezig waarin een vormholte 27 aangebracht is die overeenkomt met de vorm van het te 7 vervaardigen dempingselementdeel. De onderzijde omvat een plaat die overeenkomt met het latere vlak 12.

In fïg. 6 is een aantal varianten van de bovenzijde van het kopdeel 6 resp. 16 getoond.

5 Begrepen zal worden dat zowel het kopdeel, voetdeel als halsdeel enige andere vorm kunnen hebben. Van belang is steeds dat een medium vanaf het kopdeel bij het halsdeel kan geraken waartoe het kopdeel een kleiner dwarsdoorsnedeoppervlak heeft dan het voetdeel. Het halsdeel heeft weer een wezenlijk kleiner dwarsdoorsnedeoppervlak dan het kopdeel teneinde het hierboven beschreven kanaal te 10 vormen.

Na het lezen van bovenstaande beschrijving zullen bij degene bekwaam in de stand der techniek dadelijk varianten opkomen die voor de hand liggend zijn en liggen binnen het bereik van de bijgaande conclusies.

Claims (12)

1. Dempingselement (3, 13) omvattende twee tegen elkaar geplaatste 5 dempingselementdelen (4, 14, 5, 15), die samen het dempingselement vormen en volgens een in hoofdzaak glad vlak (12) gescheiden zijn, waarbij elk dempingselementdeel omvat een kopdeel, halsdeel en voetdeel, waarbij het dempingselement (3, 13) omvat op elkaar aansluitend een kopdeel (6, 16), halsdeel (7, 17) en een voetdeel (8, 18), welke delen een geheel van beton 10 omvatten, waarbij het dwarsdoorsnedeoppervlak van dat kopdeel (6) ten minste 10% kleiner is dan dat van het voetdeel (8, 18), het voetdeel (8, 18) een polygoon omvat en het halsdeel een wezenlijk kleinere dwardoorsnede heeft dan het kopdeel (6, 16).

2. Dempingselement volgens conclusie 1, waarbij het kopdeel (6, 16) een polygonaal omvat.

3. Dempingselement volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de bovenzijde van het kopdeel (16) een fluïdum reflecterend oppervlak (20) omvat. 20

4. Dempingselement volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de bovenzijde van het kopdeel (6) in hoofdzaak vlak is.

5. Dempingselement volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het 25 kopdeel van een met het halsdeel in verbinding staande uitsparing (11) voorzien is.

6. Dempingselement volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een geluiddempingselement. 30

7. Dempingselement volgens conclusie 6, waarbij om het halsdeel een geluiddempende bekleding is aangebracht.

8. Dempingselement volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een 35 water dempingselement.

9. Reeks dempingselementen (2, 22) waarbij elk dempingselement (3, 13) een dempingselement volgens een van de voorgaande conclusies omvat, met afzonderlijke kopdelen en voetdelen waarbij die voetdelen (8, 18) tegen elkaar 5 geplaatst zijn en door die halsdelen (7, 17) een doorgaand stromingskanaal (9) begrensd wordt.

10. Geluiddempende wand omvattende de reeks volgens conclusie 9, waarbij het vlak van de voetstukken in hoofdzaak vertikaal is. 10

11. Reeks dempingselementen volgens een van de conclusies 9 of 10, waarbij zich tussen de voetdelen van de dempingselementen geluiddempend elastisch materiaal bevindt.

12. Waterkering (1) omvattende een reeks dempingselementen volgens conclusie 9 waarbij de vlakken van de voetstukken ten opzichte van de horizontaal met een hellingshoek van minder dan 45° aangebracht zijn.