AT15212U1 - Befestigungsanordnung für Fingerplatten bei Fahrbahnübergängen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung bei einem Fahrbahnübergang in der Ausführung mit einem Fingerübergang. Bei der Befestigung der Fingerplatte (20) am Käfig (30), welcher über Befestigungslaschen (40) in Beton eingegossen ist, werden eine Schraube und eine Unterlegscheibe in im Käfig (30) vorgesehene Nuten eingebracht, die den Schraubenkopf verdrehsicher aufnimmt. Zusätzlich können die Schrauben über eine Dichtung positionsgenau gehalten werden, was den Zusammenbau weiters erleichtert. Zur Unterstützung der Befestigungsgarnitur (10) kann zusätzlich ein Bolzen zur Aufnahme von Schubbeanspruchungen vorgesehen sein. Die aufgesetzte Fingerplatte (20) wird mit Unterlagscheiben und Muttern durch die Befestigungsgarnitur (10) mit dem Käfig (30) sicher verbunden. Neben der einfachen Montage ist auch ein einfacher Tausch der Befestigungsgarnitur (10) im Instandhaltungsfall möglich.

Description

Beschreibung

BEFESTIGUNGSANORDNUNG FÜR FINGERPLATTEN BEI FAHRBAHNÜBERGÄNGEN

[0001] Die Erfindung betrifft einen Fahrbahnübergang und hier insbesondere die Befestigungsanordnung der Fingerplatte in einem Käfig, sowie deren einfache Instandhaltung.

[0002] Eine Fahrbahn wird beim Übergang beispielsweise zwischen Brücken oder Tunnels zur unterschiedlichen Ausdehnung der Fahrbahn mit entsprechenden Fahrbahnübergängen ausgerüstet.

[0003] Diese Übergänge sind in verschiedenen Ausführungsvarianten bekannt und werden teilweise mit Fingerplatten zum besseren Überbrücken des Dehnspalts ausgeführt.

[0004] In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines derartigen Übergangs ist die Befestigungsanordnung zur einfachen Austauschbarkeit ausgeführt, damit im Wartungsfall die Befestigungsanordnung einfach und problemlos ausgewechselt werden kann.

[0005] Mit der Befestigungsanordnung nach dem Anspruch 1 und den folgenden, abhängigen Ansprüchen ist eine einfache und schnelle Wechselmöglichkeit ohne Fräs-, Bohr- oder Schweißarbeiten möglich, was eine wesentlich kürzere Straßensperre und geringere Kosten im Instandhaltungsfall zur Folge hat.

[0006] Beim Bau von Fahrbahnen sind geländebedingt teilweise Brücken oder Tunnels notwendig, deren Fahrbahnen sich zu der restlichen Fahrbahn entsprechend unterschiedlich ausdehnen und zusammenziehen. Zum Ausgleich dieser Dehnwege von unterschiedlichen Komponenten und zur Vermeidung von Spannungen sind Fahrbahnübergänge in verschiedenen Ausführungen bekannt. Eine Ausführungsform, auf die sich die gegenständliche Erfindung bezieht, betrifft einen Fahrbahnübergang mit Fingerplatten, die gegenseitig ineinandergreifen und so ein möglichst komfortables Überfahren von Dehnfugen ermöglichen. Da die Finger über den Käfig in die Dehnfuge hinausragen, muss die Fingerplatte entsprechend fest mit dem Käfig verschraubt werden.

[0007] Bekannte Übergänge haben die Fingerplatte von oben mit einer Schraube in eine im Käfig verschweißte Mutter befestigt. Diese Ausführungsform ist insbesondere aus zwei Gründen nachteilig: [0008] Erstens muss bei HV-Verschraubungen laut Norm die Mutter einer Befestigungsgarnitur angezogen werden und nicht die Schraube, was in diesem Fall nicht möglich ist.

[0009] Zweitens muss bei Instandhaltungsarbeiten, beispielsweise einer teilweise gebrochenen Fingerplatte die gesamte Befestigungsgarnitur getauscht werden, da laut Norm eine hochfeste, vorgespannte Verschraubung nur einmal mit Drehmoment angezogen werden darf und beim Lösen sowohl, die Schraube, wie auch die Mutter, also die gesamte Befestigungsgarnitur erneuert werden muss.

[0010] Da die Mutter in bekannten Fällen im Käfig eingeschweißt ist, muss diese ausgebohrt werden und anschließend eine neue Mutter erneut eingeschweißt werden. Dies ist einerseits arbeitsintensiv, damit zeit- und kostenintensiv.

[0011] Neben den hohen Kosten ist andererseits vor allem die Dauer der Straßensperre erheblich, die oft mehrere Tage beträgt und durch den notwendigen Schweißvorgang auch an eine passende Witterung gebunden ist.

[0012] Um diese Nachteile zu umgehen, soll eine Befestigungsanordnung gefunden werden, wo die Mutter an der Schraube angezogen werden kann, sowie die Befestigungsgarnitur einfach und ohne aufwendige Werkzeuge oder Bearbeitungsgeräte, insbesondere Bohr- Fräsmaschinen oder Schweißgeräte ausgewechselt werden kann. Daher ist eine Befestigungsanordnung, die normgerecht (Anbringung des Drehmoments über die Mutter) ausgeführt ist, sowie eine einfach auswechselbare Befestigungsgarnitur (Schraube, Mutter und Unterlagscheiben) aufweist Ziel der Erfindung.

[0013] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 und den folgenden abhängigen Ansprüchen.

[0014] Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 und 2, welche eine mögliche Ausgestaltung der Befestigungsanordnung zeigen, genauer beschrieben.

[0015] In der Figur 1 ist die Ansicht von oben auf einen derartigen Fahrbahnübergang darge stellt.

[0016] In der Figur 2 ist eine beispielhafte Ausgestaltung in Schnittdarstellung zu sehen.

Dabei ist die Fingerplatte in der Mitte der Kontaktfläche zum Käfig geschnitten, sodass eine Befestigungsgarnitur sichtbar ist, die zweite nicht.

[0017] Bei einem Fingerübergang dienen Fingerplatten (20) dazu, eine Überfahrt über die notwendige Dehnfuge möglichst homogen zu gestalten und Schläge sowohl auf das überfahrende Fahrzeug, wie auch auf den Übergang selbst möglichst zu vermeiden. Für die geometrische Ausführung der Finger sind verschiedene Ausführungen bekannt, auf die hier nicht näher eingegangen wird. Die Erfindung ist für alle Arten und Ausführungen von Fingerplatten (20) geeignet. Bei Fahrbahnübergängen mit einer Fingerplatte (20) muss diese mit einem Käfig (30) verschraubt werden.

[0018] Daneben sind am Käfig (30) ein Dehnfugenprofil zur Entwässerung (nicht dargestellt) und Befestigungslaschen (40) für Armierungseisen (41) zur besseren und sicheren Befestigung im Beton angebracht.

[0019] Ebenso braucht es ein Winkelprofil (50) als Anschlag für den späteren Fahrbahnbelag (60).

[0020] Eine Fingerplatte (20) weist mehrere Finger auf und wird auch mehrmals verschraubt. Typischerweise werden die Fingerplatten (20) zweimal hintereinander und mehrmals nebeneinander verschraubt. In der Figur 1 ist ein Teil einer derartigen Fingerplatte (20) zu sehen, der zweimal hintereinander und in der Figur dreimal nebeneinander mit jeweils einer Befestigungsgarnitur (10) verschraubt ist.

[0021] Die Erfindung beschäftigt sich mit der Art der Verbindung, wobei beispielhaft eine dargestellte Verbindung von Fingerplatte (20) mit dem Käfig (30) durch zwei Befestigungsgarnituren (10) hintereinander und entsprechend in der Breite (Querrichtung des Fahrbahnüberganges) je nach Dimensionierung und statischer Erfordernis entsprechend oft nebeneinander beschrieben wird. Sinngemäß gilt diese Erfindung natürlich auch für nur eine, oder auch drei oder mehrere Befestigungsgarnituren (10) je Querposition der Fingerplatte (20) mit einem Käfig (30). Zur besseren Lesbarkeit wird in der Folge der Beschreibung auf die in der Figur 1 dargestellte Anordnung mit zwei Befestigungsgarnituren (10) je Querposition eingegangen und unterschiedliche Anzahlen nicht mehr erwähnt.

[0022] Als Befestigungsanordnung wird das Zusammenspiel von Käfiggeometrie (30), Ausgestaltung der Fingerplatte (20), sowie der Befestigungsgarnitur (10) beschrieben. Die Befestigungsgarnitur (10) besteht aus einer Schraube, einer Mutter und zwei Unterlagscheiben, wie sie für eine in diesem Fall vorgeschriebene HV-Verbindung in der Schraubenfestigkeit 10.9 vorliegen. Die Schrauben und Muttern sind als Sechskantschrauben, bzw. -muttern ausgeführt.

[0023] Die Befestigungsanordnung wird derart ausgeführt, dass das Anzugsdrehmoment über die Mutter aufgebracht werden kann.

[0024] Dazu ist in der Fingerplatte (20) an der entsprechenden Position ein Durchgangsloch für die Schraube und an der oberen Position eine im Durchmesser größere Aufnehmung für die Unterlagscheibe, bzw. die Mutter und dem entsprechenden Schraubenschlüssel vorgesehen.

[0025] Im Käfig (30) ist im Querschnitt eine Nut zur Aufnahme der Schrauben und der dem Schraubenkopf zugewandten Unterlagscheibe vorgesehen. Diese Nut besteht aus zumindest 3 unterschiedlichen Breiten.

[0026] Im oberen (der Fingerplatte (20) zugewandten) Bereich hat die Nut die Breite des Schraubenschaftes und eines entsprechenden Übermaßes, darunter hat die Nut zur Aufnahme der Unterlegscheibe zumindest deren Breite mit einem entsprechenden Übermaß aufzuweisen und im Bodenbereich hat die Nut die Breite der Schlüsselweite des Schraubenkopfes mit dem notwenigen Übermaß zu betragen. Dadurch dass diese Nut nur die Breite der Schlüsselweite mit Übermaß beträgt, kann die Schraube zwar eingeführt werden, kann sich aber in der Nut nicht drehen und ist somit verdrehgesichert. Diese Verdrehsicherung ist wichtig, damit die Mutter der Befestigungsgarnitur (10) angezogen werden kann, ohne dass sich die Schraube mitdreht.

[0027] Das jeweilige Übermaß ergibt sich aus produkttechnischen und fertigungstechnischen Toleranzen und liegt jeweils zwischen 0,2 und 3,0 mm. Das Übermaß kann für jede Breite im angegebenen Bereich entsprechend unterschiedlich gewählt werden.

[0028] Die Einbringung der Nuten in den Käfig (30) kann von einer Seite (von der der Fingerplatte (20) zugewandten Seite) oder auch von mehreren Seiten her erfolgen. Erfolgt die Bearbeitung auch von unten oder von der Seite, werden diese Bereiche anschließend wieder mit einer Abdeckung oder einer anderen Vergussmasse verschlossen. Es ist auch möglich, dass ein kleiner Bereich als Entwässerungsöffnung gegenüber dem Beton frei bleibt.

[0029] In der Mitte zwischen den beiden Befestigungsgarnituren (10) ist zumindest durch die Nuten für den Schraubenschaft, bzw. das Gewinde, ein Loch im Durchmesser der Unterlegscheibe und Übermaß ausgeführt, sodass die Schraube mit Unterlegscheibe eingesteckt und anschließend in Position geschoben werden kann. Diese Einführöffnung kann auch an einer anderen Position ausgeführt sein, sodass eine, beide oder auch mehrere Schrauben hintereinander von einer Seite her eingefädelt werden. Der einfacheren Lesbarkeit wird weiters auch hier nur mehr von der mittigen Öffnung gesprochen.

[0030] In einer zusätzlichen Ausführungsvariante kann zwischen Käfig (30) und Fingerplatte (20) eine Dichtung eingebracht werden, die das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert. Die Dichtung überdeckt in diesem Fall die Fläche der ausgefrästen Nut von oben (der der Fingerplatte (20) zugewandten Seite) und ist selbst wieder als leichte Vertiefung im Käfig (30) und/oder der Fingerplatte (20) mit einer vertieften, vorzugsweise eingefrästen Geometrie positioniert.

[0031] Die Dichtung besteht aus einem Elastomer wobei alle elastischen Kautschuke und Silikone darunter zu verstehen sind.

[0032] Die Dichtung kann in Form einer Dichtplatte mit bestimmter Außengeometrie und Ausnehmungen für Schrauben und einem eventuell verbauten Bolzen ausgeführt sein und kann aus einer Bahn ausgestanzt sein, aber auch mittels anderer Formprozesse, wie dem Spritzgießen hergestellt werden.

[0033] Im Fall einer vertieften Geometrie im Käfig (30), die im Wesentlichen der Dichtungsaußengeometrie entspricht, positioniert die Dichtung, die durch die vertiefte Dichtungsaufnahme positionsgenau eingebracht ist, die beiden durch die Dichtung hindurchragenden Schrauben und einen optional vorhandenen Bolzen in der richtigen Position, was das spätere Aufsetzen der Fingerplatte (20) auf die Schrauben wesentlich erleichtert.

[0034] In der Mitte kann eine größere Ausnehmung sowohl im Käfig (30), als auch in der Fingerplatte (20) zur Positionierung eines Bolzens zur Aufnahme von Schubbeanspruchungen eingebracht sein. Bei Vorhandensein einer Dichtung, ist der Bolzen in der Dichtung ebenso ausgenommen wie die Durchführung für die beiden Schraubenschafte. Ein derartiger Bolzen kann beispielsweise Schubbeanspruchungen, wie sie beim Bremsen, Beschleunigen oder auch Einlenken von Fahrzeugen auf der Fingerplatte entstehen besser aufnehmen als die Befestigungsgarnituren (10).

[0035] Sobald für die entsprechenden Befestigungspositionen die Schrauben mit den Unterlag-scheiben über die Mittelposition eingeführt sind, mit der Dichtungseinlage beide Schrauben positionsgenau ausgerichtet sind und der Bolzen eingesetzt ist und diese Tätigkeit für alle Befestigungspositionen der jeweiligen Fingerplatte (20) durchgeführt wurden, kann die Fingerplatte (20) aufgesetzt werden, die Unterlegscheiben eingelegt werden und die Muttern der Befestigungsgarnitur (10) an der Schraube befestigt und mit Drehmoment angezogen werden.

[0036] Sind alle Muttern entsprechend angezogen und der Übergang somit fertig gestellt, werden die verbleibenden oberen Öffnungen mit einer Vergussmasse plan zur Fingerplatte (20) und dem Fahrbahnbelag (60) ausgegossen, damit keine Feuchtigkeit, insbesondere kein Salzwasser eindringen kann.

[0037] Es entspricht zwar nicht der gültigen Norm, aber selbstverständlich kann bei der gegenständlichen Befestigungsanordnung auch die Mutter und die Unterlagscheibe in die beschriebenen Aufnahmenuten im Käfig (30) eingeschoben werden und nach optionalen Einbringen einer Dichtung und/oder eines Bolzens, die Fingerplatte (20) von oben mit den Schrauben angezogen werden. Auch dadurch ist eine einfachere Wechselmöglichkeit als nach heutigem Stand der Technik möglich.

[0038] Im Bereich der Kontaktfläche zwischen Fingerplatte (20) und Käfig (30), kann die Fingerplatte (20) um 0,5 bis 5mm abgesetzt sein, sodass die Fingerplatte (20) im Bereich der freien Dehnfuge um diese 0,5 bis 5mm dicker ist.

[0039] Der Übergang ist zur Vermeidung einer Kerbwirkung entsprechend harmonisch als Radius oder Fase zu gestalten. Durch den Überstand der Fingerplatte (20) wird die Gefahr vermindert, dass bei leichten Bewegungen zwischen Fingerplatte (20) und Käfig (30) durch eine Sog- bzw. Kapillarwirkung Feuchtigkeit, insbesondere salzhaltige Luftfeuchtigkeit zwischen Käfig (30) und Fingerplatte (20) eingezogen wird, was zur Korrosion führen würde und daher vermieden werden muss.

[0040] Im Sanierungsfall, wenn beispielsweise einzelne Finger der Fingerplatte (20) gebrochen sind, es zu Materialermüdung kommt oder ein Bruch droht, etc. wird zuerst die Vergussmasse entfernt. Dann werden alle Muttern entfernt und die Fingerplatte (20) kann abgehoben werden. Nach Entfernen des Bolzens und der Dichtung können die einzelnen Schrauben einfach, rasch und ohne Werkzeug über die Mittelbohrung entnommen werden und durch neue Schrauben ersetzt werden.

[0041] Der Zusammenbau erfolgt wiederum in umgekehrter Reihenfolge, bzw. wie vorher beschrieben.

[0042] Somit ist mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Befestigungsanordnung eine normgerechte Verbindung gelungen, da die Mutter der Befestigungsgarnitur (10) mit Drehmoment beaufschlagt wird, und weiters eine einfache und rasche Austauschmöglichkeit der gesamten Befestigungsgarnitur (10) im Instandhaltungsfall möglich ist.

[0043] Dies war Ziel der Erfindung. BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG: 10.......... Befestigungsgarnitur 20.......... Fingerplatte 30.......... Käfig 40 .......... Befestigungslasche 41 .......... Armierungseisen 50.......... Winkelprofil 60.......... Fahrbahnbelag

Claims (12)

1. Ansprüche

   1. Befestigungsanordnung bei einem Fahrbahnübergang bestehend aus einem Käfig (30) und einer durch mindestens eine Befestigungsgarnitur (10) darauf verschraubten Fingerplatte (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube und die Unterlagscheibe der Befestigungsgarnitur in zumindest eine Nut im Käfig (30) eingeschoben wird.
2. 2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut im Käfig (30) mehrere unterschiedliche Breiten zur Aufnahme des Schraubenkopfes, der Unterlegscheibe und des Schraubenschaftes / Gewindes aufweist.
3. 3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Breite der Nut ein Übermaß von 0,2 bis 3 mm zur Breite des Schraubenkopfes, der Unterlegscheibe und des Schraubenschaftes / Gewindes aufweist.
4. 4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf in der Nut verdrehsicher positioniert ist.
5. 5. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Schraube und einer Unterlagscheibe über eine Bohrung von oben erfolgt, die senkrecht zu den eingebrachten Nuten verläuft.
6. 6. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Käfig (30) und Fingerplatte (20) eine Dichtung eingebracht ist.
7. 7. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung eine Dichtplatte mit bestimmter Außengeometrie und Ausnehmungen für Schrauben und eventuell Bolzen aufweist.
8. 8. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung im Käfig (30) in einer leichten Vertiefung positioniert eingelegt wird und die Dichtung ihrerseits die Schraube positioniert.
9. 9. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme von Schubkräften ein Bolzen zwischen Käfig (30) und Fingerplatte (20) eingebracht ist.
10. 10. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzugsdrehmoment über die Mutter der Befestigungsgarnitur (10) aufgebracht wird.
11. 11. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Befestigungsgarnitur (10) ohne Bohr-, Fräs- oder Schweißarbeiten getauscht werden kann.
12. 12. Befestigungsanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fingerplatte (20) im Bereich der Kontaktfläche mit dem Käfig (30) um 0,5 bis 5mm dünner ausgeführt ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen