Vorrichtung zur Überbrückung von Dilatationsfugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur überbrückung von Dilatationsfugen zwischen Be tonplatten mit einem als Fahrbahndecke ausgebildeten Belag, wie z. B. bei Spannbetonbrücken, Autobahnen sowie bei Start- und Landepisten von Flugplätzen. Ein bei solchen Dilatationsfugen einzubauendes über gangselement sollte folgenden Anforderungen genügen: 1.
Es sollte genügend Bewegungsfreiheit haben, an erster Stelle in Querrichtung der Fuge (Dilatation der Betonplatten), aber auch in geringerem Ausmass in vertikaler und in Längsrichtung der Fuge.
2. Das Element sollte gut abdichten.
3. Der Fahrbahnbelag sollte bei der Fuge nicht abbröckeln.
4. Das Element sollte möglichst stoss- und geräusch arm überfahren werden können.
5. Das Element sollte keine sich lösende Schrau ben aufweisen, und trotzdem sollten die gummiela stischen Teile leicht auswechselbar sein.
Die Anforderungen 1, 2 und 3 lassen sich bekannt lich dadurch erfüllen, dass metallische Abschlussleisten, die im Beton verankert sind, den Fahrbahnbelag (z. B. Asphalt) begrenzen, während ein die Dilatation erlau- bendes, zwischen diesen Leisten angeordnetes gummi- elastisches Element für die Abdichtung sorgt. Die Er findung will eine Vorrichtung schaffen, die auch den Anforderungen in den Punkten 4 und 5 gerecht wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich da durch aus, dass ein die Dilatation erlaubendes Element im wesentlichen die Form eines im Querschnitt trapez- förmigen, aus gummielastischem Material hergestellten Schlauches hat und dass dieses Element so eingebaut ist, dass die parallelen Seitenwände des Schlauches par allel zur Fahrbahndecke verlaufen.
Bei einer Vorrichtung mit nur einem Schlauch ist es von Vorteil, wenn dieser so eingebaut ist, dass die schmalste der parallelen Seitenwände des Schlauches oben ist. Bei einer Vorrichtung mit mindestens zwei Schläuchen dagegen ist es von Vorteil, wenn diese so eingebaut sind, dass die breiteste der parallelen Seiten wände des Schlauches oben ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Letztere zeigt in: Fig.1, 1a, 1b ein Gummiprofil eines Schlauches in verschiedenen Dehnungszuständen, im Querschnitt, Fig. 2 einen anderen Schlauch im Querschnitt, Fig. 3 eine bei einer Fuge ,eingebaute Vorrichtung im Schnitt,
Fig.4 eine Vorrichtung wie bei Fig.3 während des Einbaus in anderem Massstab und Fig. 5 eine eingebaute Vorrichtung mit zwei Schläu chen im Schnitt.
In Fig. 1 äst ein Gummischlauch mit trapezförmi- gem Querschnittsprofil dargestellt, wie er bei dem neuen Fugen-Übergangselement Verwendung findet.
Dabei ist in Fig. 1 das Profil im Ruhezustand (BNorm), in Fig. la in zusammengedrücktem Zustand, d. h. also bei maximaler Dilatation der Betonplatten und kleinster Fugenbreite BMi", und in Fig. 1b in aus gerecktem Zustand bei grösster Fugenbreite BMa@ darge stellt. In diesen Zeichnungen ist 1 die schmalste und 2 die breiteste parallele Seitenwand, und 3 sind die schrä gen Seitenwände des Schlauches.
Beide parallelen Sei tenwände sind mit einer flachen V-förmigen Falte 4 bzw. 5 versehen, und in der Nähe der schrägen Seiten wände weisen sie Gelenkfugen 6 auf. Der Zweck der V-förmigen Falten ist ohne weiteres klar; sie erlau ben eine Formveränderung des Schlauches von BNoro, auf B@ia. bzw. BMi" ohne übermässige Beanspruchung des Schlauchmaterials. Die Gelenkfugen 6 dienen dazu, das Material insbesondere an den Ecken zu entlasten. In Fig. 2 ist versucht darzustellen, was passieren würde, wenn der Schlauch keine solche Gelenkfugen aufweist.
Insbesondere bei der maximalen Zusammendrückung, bei B3zi" würden sich die Ecken bei 7 von der schrägen Auflagefläche lösen. Da der Schlauch aber an den schrägen Seitenflächen angeleimt ist (wie noch be schrieben wird), sollte dies nach Möglichkeit vermieden werden. Es würde Wasser und Schmutz in die Leimnaht eindringen, und diese würde sich bald ganz lösen.
In Fig. 3 ist ein Fugen-Übergangselement in einge bautem Zustand dargestellt. In dieser Zeichnung sind 30 und 30' zwei Betonplatten mit einer Dilatationsfuge 31.
Die Fahrbahndecke wird von einem Asphaltbelag 32 bzw. 32' gebildet, der durch eine Gleitschicht 33 bzw. 33' vom Beton getrennt ist. Das eigentliche Fugen- Übergangselement umfasst zwei metallische Abscbluss- leisten 34 bzw. 34', die mittels angeschweissten Schlau fen 35 bzw. 35' im Beton der Platten verankert sind.
Die Abschlussleisten begrenzen den Fahrbahnbelag 32, 32' und sind so ausgebildet, dass sie das die Dilatation aufnehmende Element, nämlich den Schlauch 36 mit trapezförmigem Querschnittsprofil, aufnehmen und hal ten können.
Der Schlauch ist mit seinen schrägen Seitenwänden an die Abschlussleisten angeklebt. Die Trapezform und die Einbauweise mit der schmalsten Parallelseite nach oben bewirkt, dass der Schlauch sich insbesondere im Normalzustand nach Fig. 1 und im zusammengedrückten Zustand nach Fig. 1 a von selber hält. Trotzdem muss er angeklebt werden, weil er ja sonst die Dehnung auf die grösste Fugenbreite, wobei er ausgereckt wird, nicht mitmachen würde.
Trotzdem erleichtert dieses Profil das jeweils nach einer Be triebsdauer von einigen Jahren (altern des Gummis) erforderliche Ersetzen der Schläuche ganz erheblich. Wählt man für das Ersetzen der Schläuche eine Zeit, in welcher die Temperatur so ist, dass die Fugenbreite etwa gleich dem Normalmass oder ein wenig darunter ist, so lässt sich nach dem Herausnehmen des alten Schlauches ein neuer Schlauch ohne Schwierigkeiten und ohne besondere Hilfsmittel einsetzen und verleimen.
Das über die Einbautemperatur Gesagte gilt natür lich auch für die erste Montage. Dabei wird ein Fugen- Übergangselement fertig, mit eingeleimtem Schlauch, auf die Baustelle verbracht. Der jeweiligen Temperatur ent sprechend muss aber das übergangselement in zusammen gedrücktem oder in gedehntem Zustand eingebaut wer den. Dazu dienen Versetztraversen,wie in Fig. 4 darge stellt.
Hier sieht man die in den Betonplatten 40, 40'vor- gesehenen Aussparungen 41, 41', in welche die Ver- ankerungsscblaufen 42, 42' des Fugenübergangselemen- tes 43 eingesetzt werden.
Dieses hängt mit den an den Metalleisten angeschraubten Haltern 44, 44' an Ver- setztraversen 45, die sich mittels Stellschrauben 46 auf die Betonplatten 40, 40' stützen. Versetztraversen sind über die ganze Breite des Fugen-L7bergangselemen- tes in Abständen von 0,5 bis 1 m angeschraubt.
Das. Fugen-übergangselement wird nun der Tempera tur entsprechend vorgespannt, wozu Halter 44' an der Traverse 45 verstellbar angeschraubt sind. Die Stell schrauben 46 erlauben die Höhe des Fugen-Übergangs- elementes so einzustellen, dass es mit dem später aufzu bringenden Belag bündig ist (Höhe H). Wenn Armie- rungseisen 47 in der Betonplatte vorhanden sind, kann man diese mit Vorteil mit den Verankerungsschlaufen 42, 42' verbinden.
Nach diesen Vorbereitungsarbeiten füllt man die Fuge beispielsweise mit einer Platte 48 aus Kunststoffschaum bis zum Fugen-übergangselement auf und füllt die Aussparungen 41, 41' mit Beton, wie in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien ange geben ist. Wenn dieser Beton einigermassen abgebun den ist, nimmt man die Versetztraversen weg, damit das Fugen-Übergangselement die Dilatationsbewegungen mitmachen kann.
In Fig. 5 ist ein Fugen übergangselement darge stellt für grössere Dilatationswerte, das zwei im Quer schnitt trapezförmige Schläuche 50 aufweist, von denen der Deutlichkeit halber nur einer dargestellt ist.
Zudem sind diese nun so eingebaut, dass deren breiteste par- allele Seitenwand oben liegt. Bei einem solchen Fugen übergangselement befindet sich zwischen den beiden, den Fahrbahnbelag 51 begrenzenden Leisten 52, 52' eine dritte Leiste 53, deren Lage in gewissen Grenzen frei einstellbar sein muss.
Sie ist dazu. auf in Ab ständen angeordneten Traversen 54 montiert, die eine gewisse Bewegungsfreiheit haben, aber doch verhindern, dass die dritte Leiste 53 kippen oder aus dem übergangs- element herausgerissen werden kann. Die Traversen 54 sind jeweils in Abständen von etwa 50 cm an die Leiste 53 angeschweisst. Das Fugen-übergangselement umfasst ferner zwei Z-Profileisen 55, 55', die mittels Ver- ankerungsschlaufen 56,
57 im Beton verankert sind. Auf diese Profileisen sind Büchsen 58 mit Innengewinde aufgeschweisst, auf welche die Leisten 52, 52' aufge schraubt sind. In den auf diese Weise beidseits der Dilatationsfuge zwischen den Teilen 52, 55 bzw. 52', 55' gebildeten Längsnuten liegen die Traversen 54 auf. Zwischen die Leisten 52, 53, 52' sind nun die beiden Schläuche 50 eingeleimt.
Beim Einbau müssen naturgemäss dieselben Regeln betreffs Temperatur und Vorspannung beachtet werden wie bei dem Element mit nur einem Schlauch. Zum Anklemmen von Haltern der Stelltraversen sind Ge windelöcher 59 in den Teilen 52, 52' vorgesehen. Die trapezförmigen Schläuche 50 haben nun das Bestreben, die Leiste 53 nach unten zu drücken.
Dies ist von Vor teil, weil dadurch die Traversen 54 immer auf den Z-förmigen Profilleisten aufliegen und Schläge beim überfahren des Fugen-Übergangselementes vermieden werden.
Device for bridging dilation joints The invention relates to a device for bridging dilation joints between Be tonplatten with a surface designed as a road surface, such. B. on prestressed concrete bridges, motorways and take-off and landing runways at airfields. A transition element to be installed in such expansion joints should meet the following requirements: 1.
It should have sufficient freedom of movement, primarily in the transverse direction of the joint (dilatation of the concrete slabs), but also to a lesser extent in the vertical and longitudinal direction of the joint.
2. The element should seal well.
3. The road surface should not crumble at the joint.
4. The element should be able to be driven over with as little shock and noise as possible.
5. The element should not have any loosening screws, and yet the rubber elastic parts should be easily replaceable.
As is known, requirements 1, 2 and 3 can be met in that metallic end strips, which are anchored in the concrete, limit the road surface (e.g. asphalt), while a rubber-elastic element that allows dilation and is arranged between these strips Element ensures the seal. He wants to create a device that also meets the requirements in points 4 and 5.
The device according to the invention is characterized by the fact that an element that allows the dilation essentially has the shape of a hose with a trapezoidal cross-section and made of rubber-elastic material and that this element is installed in such a way that the parallel side walls of the hose are parallel to the road surface run away.
In the case of a device with only one hose, it is advantageous if this is installed in such a way that the narrowest of the parallel side walls of the hose is at the top. In the case of a device with at least two hoses, however, it is advantageous if these are installed in such a way that the widest of the parallel side walls of the hose is at the top.
The invention is explained below using the drawing, for example. The latter shows in: Fig. 1, 1a, 1b a rubber profile of a hose in different states of expansion, in cross section, Fig. 2 another hose in cross section, Fig. 3 shows a device installed at a joint in section,
4 shows a device as in FIG. 3 during installation on a different scale and FIG. 5 shows a built-in device with two hoses in section.
1 shows a rubber hose with a trapezoidal cross-sectional profile, as is used in the new joint transition element.
In Fig. 1, the profile is in the rest state (BNorm), in Fig. La in the compressed state, i. H. So with maximum dilatation of the concrete slabs and smallest joint width BMi ", and in Fig. 1b in the stretched state with the largest joint width BMa @ Darge. In these drawings, 1 is the narrowest and 2 the widest parallel side wall, and 3 are the sloping side walls of the hose.
Both parallel Be tenwand are provided with a flat V-shaped fold 4 and 5, and in the vicinity of the sloping side walls they have joint joints 6 on. The purpose of the V-shaped folds is readily apparent; they allow a change in the shape of the hose from BNoro to B @ ia. or BMi "without excessive stress on the hose material. The joint joints 6 serve to relieve the material, especially at the corners. In FIG. 2, an attempt is made to show what would happen if the hose did not have such joint joints.
Especially with the maximum compression, with B3zi ", the corners at 7 would detach from the inclined contact surface. However, since the hose is glued to the inclined side surfaces (as will be described below), this should be avoided if possible Dirt penetrated the glue seam and it would soon come loose completely.
In Fig. 3, a joint transition element is shown in the built-in state. In this drawing, 30 and 30 'are two concrete slabs with a dilatation joint 31.
The road surface is formed by an asphalt pavement 32 or 32 'which is separated from the concrete by a sliding layer 33 or 33'. The actual joint transition element comprises two metallic sealing strips 34 and 34 ', which are anchored in the concrete of the slabs by means of welded-on loops 35 and 35'.
The end strips delimit the road surface 32, 32 'and are designed in such a way that they can receive and hold the element that absorbs the dilation, namely the tube 36 with a trapezoidal cross-sectional profile.
The hose is glued to the end strips with its sloping side walls. The trapezoidal shape and the method of installation with the narrowest parallel side facing upwards have the effect that the hose holds itself by itself, particularly in the normal state according to FIG. 1 and in the compressed state according to FIG. 1a. Nevertheless, it has to be glued on because otherwise it would not be able to take part in the expansion to the largest joint width, whereby it is stretched out.
Nevertheless, this profile facilitates the replacement of the hoses, which is necessary after an operating period of several years (aging of the rubber), quite considerably. If you choose a time for replacing the hoses in which the temperature is such that the joint width is approximately the same as the normal size or a little less, then after removing the old hose, a new hose can be inserted without difficulty and without special tools glue.
What has been said about the installation temperature naturally also applies to the first installation. A joint transition element is finished with a glued-in hose and brought to the construction site. Depending on the respective temperature, however, the transition element must be installed in a compressed or stretched state. This is done by means of offset traverses, as shown in FIG. 4 Darge.
Here one can see the recesses 41, 41 'provided in the concrete slabs 40, 40', into which the anchoring loops 42, 42 'of the joint transition element 43 are inserted.
This hangs with the holders 44, 44 'screwed to the metal strips on offset cross-members 45, which are supported by means of adjusting screws 46 on the concrete slabs 40, 40'. Offset traverses are screwed on over the entire width of the joint transition element at intervals of 0.5 to 1 m.
The. Joint transition element is now pretensioned according to the temperature, for which purpose holders 44 'are screwed adjustably on the cross member 45. The adjusting screws 46 allow the height of the joint transition element to be adjusted so that it is flush with the covering to be applied later (height H). If reinforcement bars 47 are present in the concrete slab, these can advantageously be connected to the anchoring loops 42, 42 '.
After this preparatory work, the joint is filled, for example, with a plate 48 made of plastic foam up to the joint transition element and the recesses 41, 41 'are filled with concrete, as indicated in the drawing with dash-dotted lines. When this concrete has hardened to some extent, the offset traverses are removed so that the joint transition element can take part in the dilation movements.
In Fig. 5 a joint transition element is Darge provides for greater dilatation values, which has two cross-section trapezoidal tubes 50, of which only one is shown for the sake of clarity.
In addition, these are now installed in such a way that their widest parallel side wall is on top. In the case of such a joint transition element, a third bar 53 is located between the two bars 52, 52 'delimiting the road surface 51, the position of which must be freely adjustable within certain limits.
She is to it. mounted on cross members 54 which are arranged at intervals and which have a certain freedom of movement, but which prevent the third strip 53 from tilting or being torn out of the transition element. The traverses 54 are each welded to the bar 53 at intervals of about 50 cm. The joint transition element also comprises two Z-profile irons 55, 55 ', which by means of anchoring loops 56,
57 are anchored in the concrete. Bushings 58 with an internal thread are welded onto this profile iron, onto which the strips 52, 52 'are screwed. The cross members 54 rest in the longitudinal grooves formed in this way on both sides of the expansion joint between the parts 52, 55 and 52 ', 55'. The two tubes 50 are now glued in between the strips 52, 53, 52 '.
During installation, the same rules regarding temperature and preload must naturally be observed as for the element with only one hose. To clamp holders of the adjusting crossbeams, Ge threaded holes 59 are provided in the parts 52, 52 '. The trapezoidal tubes 50 now tend to push the bar 53 downwards.
This is part of before, because it means that the traverses 54 always rest on the Z-shaped profile strips and blows are avoided when driving over the joint transition element.