CH630976A5

CH630976A5 - Expansion joint, in particular for bridges or similar load-bearing structures

Info

Publication number: CH630976A5
Application number: CH1508977A
Authority: CH
Inventors: Karl Bayer; Ernst A Wolffson
Original assignee: Gutehoffnungshuette Sterkrade
Priority date: 1977-03-05
Filing date: 1977-12-08
Publication date: 1982-07-15
Also published as: YU290477A; FR2382545B1; AT369460B; CS46878A2; DE2709708B1; CS274251B2; YU39561B; IT1089300B; DE2709708C2; ATA838777A; FR2382545A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrbahnübergang, insbesondere für Brücken oder dergleichen Tragwerke, bei dem die aus Polymeren bestehende Verschlussplatte mit Einlagen versteift und an ihrer Ober- und Unterseite mit Dehnungsnuten versehen ist, und bei der die tragende Grundschicht mit einer härteren Fahrbahndeckschicht verbunden ist.

Fahrbahnübergänge aus einschichtigem, elastischem Material mit u,id ohne Einlagen, die an ihren Rädern verankert werden, sind bekannt (E-AS 1 759 470, DE-OS 2 345 007). Die darin vorgeschlagenen Fahrbahnübergänge aus elastischem Material einheitlicher Struktur sind nicht geeignet, die vom Fahrzeugverkehr an das Material gestellten Anforderungen in zufriedenstellender Weise zu erfüllen.

Stellt man die Verschlussplatte aus abriebfestem Material her, so wird zwar der Verschleiss der Oberfläche herabgesetzt, aber es stellt sich der Nachteil ein, dass die .Verschlussplatte die aus der Verkehrslast und der Wärmeeinwirkung resultierenden horizontalen Kräfte nicht elastisch auffängt.

Geht man den umgekehrten Weg durch Verwendung eines weicheren Materials, so werden zwar die Horizontalkräfte elastisch aufgefangen, aber dann genügt die Oberfläche den aus dem Fahrzeugverkehr und der Witterung herrührenden Beanspruchungen nicht mehr.

In der DE-OS 2 330 640 ist ein Fahrbahnübergang vorgeschlagen worden, womit die beschriebenen Schwierigkeiten vermieden werden sollen. Er besteht aus einem Elastomer-Block einheitlicher Struktur, dessen Oberfläche von einzelnen zwischen je zwei Nuten befestigten, abriebfesten Plattenstücken abgedeckt ist. Die Plattenstücke werden mit Hilfe von schwalbenschwanzförmigen Profilteilen an entsprechenden Ausnehmungen des Elastomer-Blocks eingelassen und gehalten. Dabei soll die Haftwirkung zwischen Elastomer-Block und Abdeckplatte ggf. durch einen Klebstoff unterstützt werden.

Die in der genannten DE-OS vorgeschlagenen Verschlussplatte ist zwar an der Oberfläche zwischen den Nuten geschützt, jedoch nicht in den Nuten selbst, wo das elastische Material den Einflüssen der Witterung ungeschützt ausgesetzt ist.

Der unter der Fahrzeuglast eingepresste Schmutz ist insofern als gefährlich anzusehen, als dadurch die Verschlussplatte an dem durch die Nut geschwächten Querschnitt zerbrechen kann.

Die in der genannten DE-OS enthaltene Lehre vermag die an eine zweiteilige Verschlussplatte zu stellenden Anforderungen nur zum Teil zu lösen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine aus zwei Schichten bestehende Verschlussplatte für einen Fahrbahnübergang zu schaffen, bei der die härtere Deckschicht dicht gegen eindringende Nässe und Schmutz, wetterunempfindlich gegen Hitze und Frost, abriebfest gegenüber dem Fahrzeugverkehr ist, während die von der Deckschicht abgeschlossene und durch sie geschützte und mit ihr fest verbundene elastische Grundschicht die von der Deckschicht an sie eingeleiteten Kräfte aus dem Fahrzeugverkehr nachgiebig auffängt und gedämpft an die Bauwerksteile überträgt. Dabei soll die härtere und abriebfeste Deckschicht der Verschlussplatte mit der weicheren Grundschicht einen auch im Bereich der Dehnungsnuten an der Oberseite der Verschlussplatte ununterbrochenen, für Wasser und Schmutz undurchlässigen Verband bilden.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die härtere Fahrbahndeckschicht aus verschleissfestem, hitze- und ölbeständigem Werkstoff, einstückig ausgebildet und auf die tragende Grundschicht aus weichem, temperaturunempfindlichen Werkstoff, unlösbar aufgeklebt oder aufvulkanisiert ist.

Die weitere Aufgabe der aus zwei Schichten gebildeten Verschlussplatte besteht darin, die vom Fahrzeugverkehr elastisch aufgenommenen Kräfte gedämpft an die längsseitig anschliessende Strasse oder an andere Bauwerksteile und an die querseitig angrenzenden Bauwerksteile, wie Fussgängerweg, Randsteine oder dergleichen, zu übertragen.

Diese Aufgabe ist einerseits in bekannter Weise dadurch gelöst, dass der Spalt zwischen der Verschlussplatte und der an sie in der Längsachse anschliessenden Strasse bzw. anderen Bauwerksteilen mit einer dauerplastischen Masse ausgefüllt ist und dass andererseits nach einem Merkmal der Erfindung als Abschluss der Verschlussplatte gegenüber den

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quer zu ihrer Längsachse angrenzenden Bauwerksteilen ein mit der tragenden Grundschicht einstückiger Überstand angeordnet ist, mit dessen Innenseite die Fahrbahndeckschicht zusätzlich zu ihrer unterseitigen Befestigung mit der Grundschicht unlösbar verklebt oder an sie an vulkanisert ist.

Eine vorteilhafte Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung auch darin, dass der mit der Grundschicht einstük-kige Überstand eine Nut besitzt, in welche eine mit der Fahrbahndeckschicht einstückige Feder einschiebbar ist.

Die tragende Grundschicht, die aus einem Elastomer mit niedrigem Schubmodul besteht, muss mit Hilfe von einvulkaniserten Versteifungseinlagen in die Lage versetzt werden, die aus dem Strassenverkehr eingeleiteten Vertikal- und Horizontalkräfte aufzufangen.

Diese Aufgabe ist durch eine vorteilhafte Ausgestaltung der Einlagen gelöst, die darin besteht, dass die in der tragenden Grundschicht der Verschlussplatte allseitig eingeschlossenen, aus Stahl, Messing oder Alu-Legierung bestehenden Versteifungseinlagen aus einem Teilstück mit Kastenprofil und einem damit verbundenen Teilstück mit Flachprofil gebildet sind.

Eine weitere vorteilhafte Formgebung der Einlage ist dadurch gegeben, dass die in der tragenden Grundschicht der Verschlussplatte allseitig eingeschlossenen, aus Stahl, Messing oder Alu-Legierung bestehenden Versteifungseinlagen aus einem Teilstück mit U-Profil und einem damit verbundenen Teilstück mit Flachprofil gebildet sind.

Bei dem zweischichtigen Fahrbahnübergang ergibt sich die weitere Aufgabe, die statische Festigkeit im Bereich der unterseitigen Längsnut in der elastischen Grundschicht wirksam zu verbessern.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die in der Grundschicht der Verschlussplatte allseitig eingeschlossene, über deren unterseitigen Nut angeordnete Versteifungseinlage aus härterem Werkstoff als die übrigen Versteifungseinlagen besteht.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Verschlussplatte in den Bauwerkteilen unverrückbar zu verankern und die Verankerung so zu gestalten, dass sie für die Wartung und Instandhaltung leicht zugänglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass im Bereich der Verankerung Bohrungen durch die Deckschicht, die Grundschächt und die Verstärkungseinlagen zum Durchstrecken der Anker und zum Aufstecken von Abdeckkappen vorhanden sind.

Die Aufgabe der Abdeckkappen ist es, das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in die Verschlussplatte und deren Verankerung zu verhindern. Zu diesem Zwecke sollen sie sowohl fest auf den Ankerschrauben aufsitzen als auch an den Bohrungen in der Grund- und Deckschicht formschlüssig anliegen.

Diese Aufgabe wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch gelöst, dass die Abdeckkappen für die Ankerschrauben mit unter Spannung einvulkanisierten Federelemten versehen sind.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:

Figur 1 + 2 den Fahrbahnübergang in perspektivischer Draufsicht und mit zwei unterschiedlich ausgebildeten Versteifungseinlagen in der Verschlussplatte

Figur 3 einen Schnitt nach III-III in Fig. 1

Figur 4 einen Schnitt nach IV-IV in Fig. 1

Figur 5 Ergänzung zu Fig. 4

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Verschlussplatte besteht aus einer tragenden Grundschicht 1 aus einem Elastomer mit niedrigem Schubmodul. Auf dieser tragenden Grundschicht

1 ist eine Fahrbahndeckschicht 2 aufgeklebt oder aufvulkanisiert, die besonders verschleissfest, unempfindlich gegen Licht, Lösungsmittel, wie Öle, Fette, Kerosin, Salzlösungen, und die übrigen aus dem Fahrzeugverkehr herrührenden Einwirkungen ist. Ein solches Material hat meist einen vergleichsweise hohen Schubmodul.

In dieser Werkstoff-Kombination sind die in der tragenden Grundschicht 1 einvulkanisierten Versteifungseinlagen 3 und 4 bezw. 4a zur Einleitung und Aufnahme der Vertikal- und Horizontalkräfte aus dem Fahrzeugverkehr vorhanden.

Zur Verbesserung der statischen Festigkeit der Verschlussplatte besteht die in der Mitte angeordnete, über der unterseitigen Längs-Nut 5 liegende Versteifungseinlage 3 aus einem härteren Werkstoff als die Versteifungseinlage 4 bzw. 4a.

Die Nut 5 der tragenden Grundschicht 1 ermöglicht zusammen mit den Nuten 6 in der Fahrbahndeckschicht 2 die Aufnahme der Dehnungen und Stauchungen aus den Einflüssen des Fahrzeugverkehrs, der Witterung und des Materials.

Die aus der Grundschicht 1 und der Fahrbahndeckschicht

2 bestehende Verschlussplatte überträgt die Kräfte aus dem Fahrzeugverkehr an die unter ihr liegenden Bauwerksteile 12 und 13 sowie an die quer zu ihrer Längsachse seitlich angrenzenden Bauwerksteile 15 und an die in ihrer Längsachse anschliessende Strasse 16 in gedämpfter Weise. Dabei ist der Spalt 14 zwischen der Verschlussplatte und der Strasse 16 mit einer dauerplastischen Masse ausgefüllt.

Die Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber der Fig. 1 nur in der Ausbildung der Versteifungseinlage 4a bzw. 4, die in Fig. 1 aus einem Kastenprofil und in Fig. 2 aus einem U-Profil mit jeweils angeschweisstem Flachprofil besteht.

Aus der Fig. 3 sind Einzelheiten der Verankerung des Fahrbahnübergangs ersichtlich.

Links von der Mittellinie der Fig. 3 sind Versteifungseinlagen der Form 4 entsprechend Fig. 1 und rechts davon solche der Form 4a entsprechend der Fig. 2 dargestellt.

Im Bereich der Verankerung der Verschlussplatte mit den zu überbrückenden Bauwerksteilen 12 und 13 sind entsprechende Bohrungen 8 durch die Fahrbahndeckschicht 2,8a durch die Grundschicht 1 und 8b durch die Versteifungseinlage 4 und 8c durch die Versteifungseinlagen 4 und 4a zum Durchstecken und Verschrauben der Anker 9 vorhanden.

Zur Vermeidung des Eindringens von Feuchtigkeit und Schmutz sind die Ankerschrauben der Anker 9 mit Abdeckkappen 10 abgedeckt, die mit unter Spannung ein vulkanisierten Federelementen 11 versehen sind. Damit ist erreicht, dass sich die Abdecklappen 10 formschlüssig an die Wandungen der Bohrungen 8,8a anlegen.

Fig. 4 zeigt die Ausbildung der Grundschicht 1 und der Fahrbahndeckschicht 2 am beiderseitigen Übergang zu den aufstehenden, quer zur Achse der Verschlussplatte verlaufenden Bauwerksteilen 15.

Die Grundschicht 1 besitzt an diesen Übergangsstellen einen Überstand 7, an dessen Innenseite die Fahrbahndeckschicht 2 mit der Grundschicht 1 verklebt oder an ihr anvulkanisiert ist.

Damit wird erreicht, dass die Fahrbahndeckschicht 2 formschlüssig und unlösbar auch mit ihrer vertikalen Seitenfläche in die Grundschicht 1 eingebunden ist. Diese zusätzliche Befestigung ergänzt in günstiger Weise die Haftung der horizontalen unterseitigen Fläche der Fahrbahndeckschicht 2 an der Grundschicht 1. Auf diese Weise werden die aus der Fahrbahndeckschicht 2 übertragenen Kräfte in vollem Umfang zunächst auf die elastische Grundschicht 1 über5

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tragen, bevor sie auf die anschliessenden Bauwerksteile 15 weitergeleitet werden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Verbindung der

Grundschicht 1 mit der Fahrbahndeckschicht 2 durch Einschieben der mit der Fahrbahndeckschicht 2 einstückigen Feder 2a in die Nut 7a des Überstandes 7 der Grundschicht 1.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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2. Fahrbahnübergang nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Abschluss der Verschlussplatte gegenüber den quer zu ihrer Längsachse angrenzenden Bauwerksteilen (15) ein mit der tragenden Grundschicht (1) einstückiger Überstand (7) angeordnet ist, mit dessen Innenseiten die Fahrbahndeckschicht (2) zusätzlich zu ihrer unterseitigen Befestigung mit der Grundschicht (1) unlösbar verklebt oder an sie an vulkanisiert ist.

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PATENTANSPRÜCHE

«. Fahrbahniibsrgang, insbesondere für Brücken oder dergleichen Tragwerke, bei dem die aus Polymeren bestehende Verschlussplatte mit Einlagen versteift und an ihrer Ober-und Unterseite mit Dehnungsnuten versehen ist, und bei dem die tragende Grundschicht mit einer härteren Fahrbahndeckschicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die härtere Fahrbahndeckschicht (2) aus verschleissfestem, hitze-und ölbeständigem Werkstoff, einstückig ausgebildet und auf die tragende Grundschicht (1) aus weichem, temperaturunempfindlichen Werkstoff, unlösbar aufgeklebt oder aufvulkanisiert ist.
3. Fahrbahnübergang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der tragenden Grundschicht (1) einstückige Überstand (7) eine Nut (7a) besitzt, in welche die mit der Fahrbahndeckschicht (2) einstückige Feder (2a) einschiebbar ist.
4. Fahrbahnübergang nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der tragenden Grundschicht (1) der Verschlussplatte allseitig eingeschlossenen, aus Stahl oder Messing bestehenden Versteifungseinlagen (4) aus einem Teilstück mit Kastenprofil und einem damit verbundenen Teilstück mit Flachprofil gebildet sind.
5. Fahrbahnübergang nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in der tragenden Grundschicht (1) der Verschlussplatte allseitig eingeschlossenen, aus Stahl oder Messing bestehenden Versteifungseinlagen (4a) aus einem Teilstück mit U-Profil und einem damit verbundenen Teilstöck mit Flachprofil gebildet sind.
6. Fahrbahnübergang nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Grundschicht (1) der Verschlussplatte allseitig eingeschlossene, über deren unterseitigen Nut (5) angeordnete Versteifungseinlage (3) aus härterem Werkstoff als die übrigen Versteifungseinlagen (4,4a) besteht.
7. Fahrbahnübergang nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Verankerung Bohrungen (8,8a, 8b, 8c) durch die Deckschicht (2), die Grundschicht (?) und die Verstärkungseinlagen (4,4a) zum Durchstecken der Anker (9) und zum Aufstecken von Abdeckkappen (10) vorhanden sind.
8. Fahrbahnübergang nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckkappen (10) für die Ankerschrauben mit unter Spannung einvulkanisierten Federelementen (11) versehen sind.