DE10021457A1

DE10021457A1 - Fahrbahnübergang

Info

Publication number: DE10021457A1
Application number: DE2000121457
Authority: DE
Original assignee: Stog Muenchen Fa GmbH
Current assignee: STOG, ARNULF, 80997 MUENCHEN, DE
Priority date: 2000-05-03
Filing date: 2000-05-03
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2020-05-04
Also published as: DE10021457C2

Abstract

Es ist ein Fahrbahnübergang für lange Brücken, mit einer Hilfskonstruktion (12), die an mindestens einem Bauwerksteil (36, 38) gelagert und mindestens gegenüber dem anderen Bauwerksteil beweglich ist, unterhalb der Dichtebene der Bauwerksteile angeordnet ist und mit welcher Wasser sammelbar und ableitbar ist, vorgesehen. Der Hilfskonstruktion (12) benachbart sind Fugenbänder (14) aus einem elastischen Material aufgehängt, die insbesondere partiell ausgesteift sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrbahnübergang gemäß dem Ober begriff von Anspruch 1.

Ein derartiger Fahrbahnübergang ist seit langem bekannt, z. B. aus der DE-A-28 45 582. Bei einem solchen Fahrbahnübergang ist eine Hilfskonstruktion vorgesehen, die als Ablaufkanal für in eine tiefliegende Fuge einlaufendes Wasser dient. Das Wasser wird aufgrund einer leichten Neigung des Ablaufkanals seitlich abgeführt.

Derartige Fahrbahnübergänge eignen sich für Eisenbahnbrücken, die - im Gegensatz zu Straßenbrücken - keine durchgehende Oberfläche aufweisen müssen. Vielmehr reicht es aus, die Gleise im Übergangsbereich in einer geeigneten und an sich bekannten Weise abzustützen und das Schotterbett oder gege benenfalls die Betonfahrbahn von dem eigentlichen Fahrbahn übergang beabstandet verlaufen zu lassen.

Derartige Fahrbahnübergänge haben sich bei recht kurzen Brücken bewährt. Bei längeren Brücken wird jedoch der Dehnweg so groß, daß eine Realisierung mit einem Fahrbahnübergang in der bekannten Weise nicht möglich ist. Bei einer Brücke von beispielsweise 700 m Länge ist ein Dehnweg von nahezu einem Meter erforderlich. Hier hat man sich bislang damit beholfen, über den Verlauf der Brücke beispielsweise fünf Fahrbahnüber gänge mit Dehnwegen mit je 20 cm einzubauen. Dieses Verfahren ist jedoch recht aufwendig und auch vergleichsweise wartungs aufwendig, nachdem dann alle Fahrbahnübergänge separat mon tiert und gewartet, also insbesondere auf etwaige Beschädi gungen kontrolliert werden müssen.

Es ist auch bekannt geworden, bei Fahrbahnübergängen für Stra ßen Scherenkonstruktionen zu verwenden, die eine geschlossene Oberfläche nachbilden sollen und recht hohe Dehnwege aufwei sen. Diese Lösungen sind jedoch relativ teuer und insbesondere auch ausgesprochen wartungsaufwendig.

Bei Schnellfahrstrecken mit Geschwindigkeiten von knapp 300 Stundenkilomentern entstehen durch den Zug, beispielsweise den ICE, erhebliche Druck- und Unterdruckwellen in kurzer Folge. Dies führt dazu, daß auch der Fahrbahnübergang stark belastet wird. Bei einer Brückenbreite von beispielsweise 12 m kann die von dem ICE mitgeführte Luftwalze auch nicht seitlich nach un ten ausweichen, so daß der Überdruck und entsprechend auch der folgende Unterdruck erhebliche Kräfte auf den Fahrbahnübergang ausübt. Dies ist umso gravierender, als aufgrund der hohen Geschindigkeit der Druckwechsel im Bereich von einigem Milli sekunden stattfindet. Allein, um die zu befürchtenden Mate rialermüdungen aufgrund des Druckwechsels nicht zu relevant werden zu lassen, hat man bislang bevorzugt eine Mehrzahl kleinerer Fahrbahnübergänge eingebaut.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Fahrbahnübergang gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, der auch für besonders lange Brücken geeignet ist, die als Teile von Schnellfahrstrecken aufgebaut sind, wobei die Herstell- und Wartungskosten dennoch nicht zu hoch sein sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran sprüchen.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, daß der Bereich der größten Belastung, nämlich der von der Druckwalze betroffene Bereich, von einer Hilfskonstruktion, beispielsweise aus Me tall abgedeckt ist, die zum einen deutlich stabiler als ein unverstärktes Fugenband ist. Zum anderen kann eine derartige Metallkonstruktion ohne weiteres von den Bauwerksteilen unter Bildung entsprechend großzügig dimensionierter Spalte beab standet sein, so daß die eintretende und austretende Luft dort relativ ungestört fließen kann.

Dies gilt überraschend auch, wenn biegeschlafe Schürzen zur Ableitung von Tropfwasser von den Bauwerksteilen in die wan nenförmige Hilfskonstruktion hineinhängen, und zwar sogar, wenn sie diese berühren. Durch den erheblichen Überdruck und dem hierauf folgenden Unterdruck werden die unteren Enden der Schürzen zunächst seitlich nach außen weggeblasen, so daß sie die Spalten zur Ventilation freigeben.

Ein weiterer erfindungsgemäß besonders günstiger Gesichtspunkt in diesem Zusammenhang ist die Absenkung der Dichtungsebene auf einen Bereich von etwa 80 cm unterhalb der Bauwerksteile. Zusammen mit dem Überbau entsteht hierdurch ein Luftpuffer von deutlich mehr als einem Meter zwischen der ICE-Chassis-Unter kante und dem einen Luftwiderstand bildenden Teil für die Ab dichtung, also der Hilfskonstruktion und partiell auch dem Fugenband. Überraschend läßt sich dieser Raum - und zwar auch dann, wenn der Brückenspalt minimal ist - als Druckpuffer aus nutzen. Hierbei läßt sich erfindungsgemäß eine Art Selbstkom pensation in Abhängigkeit von der Spaltbreite ausnutzten: bei einem breiteren Spalt steht ein entsprechend größeres Luftvo lumen zur Verfügung. Bei einem schnaleren Spalt ist zwar das Luftvolumen geringer, jedoch ist der Durchströmwiderstand größer, so daß das eher empfindliche Fugenband insofern auch weniger stark belastet wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Fugenband mit einer Verstärkung ausgestattet. Diese wirkt aussteifend und wirkt insbesondere dem gefürchteten Schlagen des Fugenban des entgegen, das dieses einer starken Belastung unterwirft, so daß es leicht reißen kann. Hiervon abgesehen ist das Fugenband erfindungsgemäß günstigerwiese ohnehin nur in den weniger stark belasteten Randbereichen der Brücke vorgesehen, nicht hingegen unterhalb des ICEs. Dort kommt erfindungsgemäß viel mehr die Hilfskonstruktion zum Einsatz.

Die erfindungsgemäße Hilfskonstruktion erlaubt eine sichere Ableitung des anfallenden Traufwassers sowohl bei minimalem als auch bei maximalem Dichtungsspalt. Die biegeschlaffen Schürzen können auch von den schrägen Seitenwänden der Hilfs konstruktion mit ihrem unteren Ende mitgenommen werden, so daß die Hilfskonstruktion auch eine geringere Breite haben mag, als es der maximalen Spaltbreite entspricht, aber dennoch eine sichere Ableitung der Regenwassers gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, daß eine gewisse Überlappung zwischen Hilfskonstruktion und Fugenband gewähr leistet, daß eine tropfwassersichere Abdichtung besteht, die wirklich ein einziges, gemeinsames Abwasserrohr erforert, aber dennoch die Notwendigkeit enthält, die Hilfskonstruktion mit der Scherenführung über die gesamte Brückenbreite vorzusehen. Damit kann in weiten Bereichen das recht preisgünstige Fugen band eingesetzt werden, und die Anpassung der Stabilität der Dichteinrichtungen kann in Abhängigkeit der anfallenden Bela stung gewählt werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorge sehen, mittig, also im gleisüberführten Bereich, die Hilfs konstruktion vorzusehen. In diese mündet eine Fugenbandschlau fe, die durch seitlich angebrachte Verstärkungselemente ver stärkt ist. Hieran anschließend ist ein weiteres Stück Fugen band vorgesehen, das mittig/unten eine Aussteifung aufweist. Dieses Stück Fugenband reicht bis zum Schotterbalken, während außerhalb des Schotterbalkens, also im Bereich des Fußwegs, regelmäßig kein Fugenband erforderlich ist, nachdem dort die Dichtung aufgrund der geringen Belastung durch vereinzelte Fußgänger auch unmittelbar oberbaunah geführt werden kann.

Mit dieser Ausgestaltung kann der auftretende Luftschwall auch gut seitlich ausgeblasen werden, aber auch über die oben be schriebenen Spalte an der Hilfskonstruktion abgebaut werden.

Der erfindungsgemäße Scherenantrieb für die Hilfskonstruktion erlaubt es, die Hilfskonstruktion symmetrisch mit den sich verlagernden Bauwerksteilen dergestalt zu bewegen, daß ihre Achse stets mit der Fugenmitte zusammenfällt. Hierdurch ist gewährleistet, daß wirklich der minimal erforderliche Bauraum bereitgestellt werden muß.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an hand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrbahnübergangs im Aufriß;

Fig. 2 der Fahrbahnübergang in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in der Draufsicht;

Fig. 3A, 3B und 3C ein Schnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 2, je im Einbauzustand und in geschlossenen sowie geöffneten Zustand der Fuge;

Fig. 4A, 4B und 4C ein Schnitt entlang der Linie D-D je im Einbauzustand und in geschlossenen sowie geöffneten Zustand der Fuge; und

Fig. 5A, 5B und 5C ein Schnitt entlang der Linie E-E je im Einbauzustand und in geschlossenen sowie geöffneten Zustand der Fuge.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Fahrbahnübergang 10 im Aufriß. Es ist eine Hilfs konstruktion 12 vorgesehen, die sich mittig erstreckt. An bei de Enden der Hilfskonstruktion 12 anschließend sind Fugenbän der 14 und 16 vorgesehen, die die Hilfskonstruktion 12 etwas überlappen. Die Fugenbänder 14 und 16 und die Hilfskonstruk tion 12 zusammengenommen decken den gesamten Raum der Fuge zwischen Schotterbalken 18 und 20 ab. Außerhalb der Schotter balken sind in an sich bekannter Weise Gehsteige vorgesehen, die wenig belastet sind und oben liegende Dichtungen aufweisen können.

Die Hilfskonstruktion ist im wesentlichen wannenförmig ausge bildet und erstreckt sich quer über die Fahrbahn. In Fig. 2 sind entsprechende Schienen 22 der Fahrbahn gestrichelt ange deutet. Die Wanne der Hilfskonstruktion 12 ist mittig etwas erhöht und zu den Enden hin abgesenkt.

An den Enden der Hilfskonstruktion sind Abwasser-Sammelbehäl ter 24 und 26 vorgesehen, die das dort austretende Regenwasser auffangen und über ein Abwasserrohr 28 ableiten. Auch das Fu genband 14 und 16 mündet in dem Sammelbehälter 24 bzw. 26. Hierzu ist das Fugenband 14 und 16 geneigt, so daß sein tiefes Ende je in der Hilfskonstruktion 12 mündet und das andere, das nicht abgesenkte Ende je den Schottetbalken 18 und 20 deutlich überlappt.

Die Hilfskonstruktion ist beweglich dergestalt gelagert, daß sie sich mit der Änderung der Breite der Fuge verlagert. Die Verlagerung erfolgt so, daß sie stets mittig zur Fuge ausge richtet ist. Hierzu ist ein Scherenantrieb mit Scheren 30, 32 vorgesehen, der aus Fig. 2 besser ersichtlich ist.

Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Fahrbahnübergang in der Draufsicht. Die Scheren 30 und 32 des Scherenantriebs sind dargestellt. Ein Fugenspalt 34 ist zwischen Bauwerksteilen 36 und 38 ausgebildet, wobei ein Bauwerksteil Teil der Brücke und ein anderer Bauwerkteil Teil des Auflagers ist. Wie ersicht lich ist, erstreckt sich die Hilfskonstruktion über eine deutlich größere Breite als der Fugenspalt 34. Die Konstruk tion insofern ist aus den Fig. 3A, 3B und 3C ersichtlich. In Fig. 3A ist die Hilfskonstruktion 12 in einem Zustand der Fuge mit mittlerer Fugenbreite dargestellt. An den Bauwerks teilen 36 und 38 hängen zwei Schürzen 40 und 42, wobei die Aufhängung der Schürzen über Winkelprofile 44 erfolgt.

Unterhalb der Aufhängung der Schürzen springen die Bauwerks teile unter Bildung von Ausnehmungen 46 zurück. Dort ist die Hilfskonstruktion 12 aufgenommen. Wie ersichtlich ist, weist sie einen wannenförmigen Querschnitt auf und läuft in schrägen Seitenwänden 50 aus.

Die Schürzen 40 und 42 hängen in die Wanne hinein. Zwischen den Bauwerksteilen und den oberen Enden der schrägen Seiten wände 50 ist ein deutlicher Spalt vorgesehen.

Aus Fig. 3B ist ersichtlich, in welcher Weise sich der Fugen spalt 34 verjüngt, wenn sich die Brücke ausdehnt. Die Hilfs konstruktion 12 wird symmetrisch mitgeführt und auch in diesem Zustand sind die Enden der Seitenwände 50 von den Bauwerks teilen 36 und 38 deutlich beabstandet.

Aus Fig. 3C ist ersichtlich, in welcher Weise die Fuge in ma ximaler Öffnungsstellung vorliegt. Auch in diesem Zustand hin gen die Schürzen 40 in die Hilfskonstruktion 12 hinein, wobei sie auch die schrägen Seitenwände 50 berühren können.

Auch wenn in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Aufhän gung der Schürzen knapp außerhalb der Hilfskonstruktion vor gesehen ist, versteht es sich, daß in einer modifizierten Ausgestaltung, die gegen die Druckwalzen von ICEs noch widerstandsfähiger ist, vorgesehen sein kann, die Enden der Hilfskonstruktion soweit nach außen zu verlagern, daß auch bei dem Druck ausweichenden Schürzen diese stets in die Wanne hin einhängen.

Aus Fig. 4A ist ersichtlich, in welcher Weise ein Fugenband 14 ausgebildet sein kann. Das Fugenband ist in gleicher Weise wie die Schürzen 40 und 42 an Winkelprofilen 44 aufgehängt. Erfin dungsgemäß ist es mit Aussteifungselementen 52, 54 versehen, die an dem Winkelprofil 44 angebracht sind und sich nach unten erstrecken. Die Aussteifungselemente 52, 54 sind unten nach innen rund umgebogen, um keine Kerbwirkung gegen ein gespan ntes Fugenband zu entfalten. Aufgrund ihrer Steifigkeit ver hindern sie, daß das Fugenband durch den ICE erfolgten Unter druck nach oben schlägt. Jetzt versteht sich, daß die genaue Ausgestaltung in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpaß bar sein kann. Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, wenn ein Fugenband aus Elastomer in einer Stärke von 5 mm mit einem Versteifungselement aus Federstahlblech mit einer Stärke von 1 mm ausgesteift ist.

Aus Fig. 4B ist ersichtlich, in welcher Weise sich das Fugen band 14 verformt, wenn der Fugenspalt 34 seine minimale Nennbreite annimmt. Das Fugenband 14 hängt dann nach unten noch weiter durch.

Aus Fig. 4C ist ersichtlich, welche Position das Fugenband 14 annimmt, wenn der Fugenspalt 34 seine maximale Arbeitsbreite annimmt. In diesem Zustand werden auch die Aussteifungsele mente 52, 54 von dem gespannten Fugenband nach innen gezogen. Auch in diesem Zustand wirken sie jedoch jedenfalls ausstei fend und drücken das Fugenband nach unten.

Während die Fig. 4A bis 4C das Fugenband an der Stelle ent sprechend dem der Linie D-D zeigen, zeigen die Fig. 5A bis 5C das Fugenband an der Stelle gemäß der Linie E-E. Dort ist das Fugenband mit einem andersartigen Aussteifungselement 52 versehen, dem eine Doppelfunktion zukommt. An dieser Stelle mündet das Abwasser des Gehwegs außerhalb des Schotterbalkens. Es ist möglich, daß dort befindliche Steine herunterfallen. Das Aussteifungselement 52 steift das Fugenband 14 aus und schützt es beim Aufprall etwaiger Steine an dieser Stelle. Zu dem wirkt auch das Aussteifungselemt 52 einem Schlagen des Fugenbands entgegen, nachdem es ein entsprechendes Eigenge wicht hat. Anderernseits ist aber der Druck und der Unterdruck an dieser Stelle aufgrund des beträchtlichen Abstands von der Fahrbahn ohnehin recht groß, so daß die Aussteifungswirkung nur noch bedingt relevant ist.

In Fig. 5B ist die Position des Fugenbandes 14 bei geschlos sener Fuge dargestellt. Das Aussteifungselement 52 wird in dieser Position etwas gekrümmt. Nachdem es ebenfalls aus elastischem Material besteht, stellt es sich zurück, sobald die Fuge wieder geöffnet wird.

Dies ist in Fig. 5C dargestellt, wobei auch bei maximal ge öffneter Fuge der Abstand zwischen dem Fugenband (14) und an seiner unteren Mitte und der Fahrbahn beträchtlich ist, bei spielsweise etwas über einem Meter betragen kann.

Claims

1. Fahrbahnübergang für lange Brücken, mit einer Hilfskon struktion, die an mindestens einem Bauwerksteil gelagert und mindestens gegenüber dem anderen Bauwerkteil beweglich ist, unterhalb der Dichtebene der Bauwerksteile angeordnet ist und mit welcher Wasser sammelbar und ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der tiefliegenden Hilfskonstruktion (12) benachbart Bahnen oder Fugenbänder (14) aus einem elastischen Material aufgehängt sind, die insbesondere partiell ausgesteift sind.

2. Fahrbahnübergang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenbänder (14) oberhalb der Hilfskonstruktion (12) aufgehängt sind.

3. Fahrbahnübergang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenbänder (14) geneigt sind und ihr unteres Ende der Hilfskonstruktion (12) benachbart endet.

4. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskonstruktion (12) mittig überhöht und endseitig abgesenkt ist und ein Wassersammler (24, 26) endseitig der Hilfskonstruktion (12) vorgesehen ist.

5. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskonstruktion (12) sich mittig über eine Querfuge einer Brücke erstreckt und beid seitig von den Fugenbändern (14) umgeben ist.

6. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskonstruktion (12) gegenüber beiden Bauwerksteilen (36, 38) beweglich gelagert ist.

7. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskonstruktion (12) bei Re lativbewegung der Bauwerksteile (36, 38) zueinander symme trisch beweglich gelagert ist, insbesondere über einen an sich bekannten Scherenantrieb.

8. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahn eine Eisenbahnbrücke ist, die seitlich von einem Gehwegbereich begrenzt ist.

9. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskonstruktion (12) im we sentlichen wannenförmig aufgebaut ist und insbesondere schräge Seitenwände (50) aufweist.

10. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Bauwerksteilen endseitig Schürzen (40, 42) angebracht sind, die bis in den Bereich der Hilfskonstruktion (12) hinunter hängen und insbesondere die Hilfskonstruktion berühren.

11. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauwerksteile (36, 38) be grenzende Schürzen (40, 42) biegeschlaff und von Schrägwänden der Hilfskonstruktion (12) tropfwassersicherer umlenkbar ober halb der Hilfskonstruktion (12) aufgehängt sind.

12. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fugenband (14) mittig mit einem Blech, insbesondere einem Stahlblech als Verstärkungs auflage ausgestattet ist.

13. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fugenband (14) endseitig Federbleche aufweist, die als Versteifungselemente (52) an dem Fugenband (14) anliegen und dieses an den Bauwerksteilen halten.

14. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungselemente (52) an ihrem unteren Ende aufgebogen sind.

15. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskonstruktion (12) und/oder das Fugenband (14) mit seiner unteren Mitte mehr als 50 cm, insbesondere etwa 80 cm unterhalb der Oberkante der Bauwerksteile (36, 38) angeordnet ist.

16. Fahrbahnübergang, mit einem Halteprofil (Winkelprofil 44), das sich im wesentlichen horizontal erstreckt und an dem eine Bahn (14) aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteprofil (44) an einer Bauwerkskante ausgebildet ist, von dem sich die Bahn nach unten erstreckt und wobei die Bahn eine Fuge abdeckt und das Halteprofil (Winkelprofil 44) mindestens je einen im Bauwerk verankerten senkrechten und waagrechten Schenkel aufweist.

17. Fahrbahnübergang, mit einem Halteprofil (Winkelprofil 44), das sich im wesentlichen horizontal erstreckt und an dem eine Bahn (14) aufgehängt ist, über welche Wasser sammelbar und ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn sich unterhalb der Bauwerksoberseite erstreckt und aus einem elastischen Material ausgebildet ist, das aufgehängt ist und insbesondere partiell ausgesteift ist.