DE10021457C2 - Fahrbahnübergang - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrbahnübergang.

Fahrbahnübergänge sind 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 Glei­ se im Übergangsbereich in einer geeigneten und an sich bekann­ ten Weise abzustützen und das Schotterbett oder gegebenenfalls die Betonfahrbahn von dem eigentlichen Fahrbahnübergang beab­ standet 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 montiert 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 Ge­ schwindigkeit der Druckwechsel im Bereich von einigem Millise­ kunden stattfindet. Allein, um die zu befürchtenden Material­ ermüdungen aufgrund des Druckwechsels nicht zu relevant werden zu lassen, hat man bislang bevorzugt eine Mehrzahl kleinerer Fahrbahnübergänge eingebaut.

Ferner sind aus der Druckschrift DE-Z "Beton- und Stahlbeton­ bau", 4/1985, S. 104, Tropfbahnen bekannt, die in eine symmet­ rischen Kanal hereinhängen. Unter Tropfbahnen versteht man biegeschlaffe Bahnen, die für den Ablauf von Tropfwasser be­ stimmt sind.

Diese Lösung sieht einen an Ketten aufgehängten Kanal vor, in den locker die Tropfbahnen hereinhängen. Diese Lösung war noch in den 80er Jahren geeignet, nachdem damals Schnellfahrstrec­ ken für mehr als 300 km/h nicht erforderlich waren. Bei star­ ken kombinierten Druckwellen und wechselndem Über- und Unter­ druck ist jedoch bei einer derartigen Lösung nicht sichergestellt, dass kein Wasser verloren geht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Fahrbahnübergang 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 Unteransprü­ chen.

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 Es zur Ablei­ tung von Tropfwasser von den Bauwerksteilen in die wannenför­ mige Hilfskonstruktion hineinhängen, und zwar sogar, wenn sie diese berühren. Durch den erheblichen Überdruck und dem hier­ auf folgenden Unterdruck werden die unteren Enden der Es zu­ nächst 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-Unterkante und dem einen Luftwiderstand bildenden Teil für die Ab­ dichtung, also der Hilfskonstruktion und partiell auch dem Fu­ genband. 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 schmaleren Spalt ist zwar das Luftvolumen geringer, jedoch ist der Durchströmwiderstand größer, so daß das eher empfindliche Fugenband insofern auch weniger stark belastet wird.

Die erfindungsgemäße Hilfskonstruktion erlaubt eine sichere Ableitung des anfallenden Traufwassers sowohl bei minimalem als auch bei maximalem Dichtungsspalt. Die biegeschlaffen Es können auch von den schrägen Seitenwänden der Hilfskonstruk­ tion 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 erfordert, aber dennoch die Notwendigkeit entfällt, die Hilfskonstruktion mit der Scherenführung über die gesamte Brückenbreite vorzuse­ hen. Damit kann in weiten Bereichen das recht preisgünstige Fugenband eingesetzt werden, und die Anpassung der Stabilität der Dichteinrichtungen kann in Abhängigkeit von der anfallen­ den Belastung gewählt werden.

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 nur der minimal erforderliche Bau­ raum 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; und

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. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen erfin­ dungsgemäßen 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 ausgebildet 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 Schotterbalken 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 deut­ lich größere Breite als der Fugenspalt 34. Die Konstruktion 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 Bauwerksteilen 36 und 38 hängen zwei Es 40 und 42, wobei die Aufhängung der Es über Winkelprofile 44 erfolgt.

Unterhalb der Aufhängung der Es springen die Bauwerksteile un­ ter Bildung von Ausnehmungen 46 zurück. Dort ist die Hilfs­ konstruktion 12 aufgenommen. Wie ersichtlich ist, weist sie einen wannenförmigen Querschnitt auf und läuft in schrägen Seitenwänden 50 aus.

Die Es 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 Bauwerkstei­ len 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 Es 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 Es knapp außerhalb der Hilfskonstruktion vorgesehen ist, versteht es sich, daß in einer modifizierten Ausgestal­ tung, die gegen die Druckwalzen von ICEs noch widerstandsfähi­ ger ist, vorgesehen sein kann, die Enden der Hilfskonstruktion soweit nach außen zu verlagern, daß auch bei dem Druck auswei­ chenden Es diese stets in die Wanne hineinhängen.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, wenn ein Fugenband aus Elastomer in einer Stärke von 5 mm vorgesehen ist.

Der Abstand zwischen dem Fugenband 14 und an seiner unteren Mitte und der Fahrbahn ist beträchtlich, beispielsweise kann er etwas über einem Meter betragen.

Claims (13)

1. Fahrbahnübergang für lange Brücken, mit einer tiefliegen­ den, einen wannenförmigen Querschnitt aufweisenden Hilfskon­ struktion, die Wasser sammelt und ableitet und an mindestens einem Bauwerksteil gelagert und mindestens gegenüber dem an­ deren Bauwerkteil beweglich ist, mit je einem an jedem Bau­ werksteil angeordneten Halteprofil (44), an dem Schürzen (40, 42) aus einem elastischen Material je einseitig aufgehängt sind und in den wannenförmigen Querschnitt hineinhängen, wobei die Hilfskonstruktion (12) bei Relativbewegung der Bauwerks­ teile (36, 38) zueinander symmetrisch über einen Scherenan­ trieb beweglich gelagert ist.

2. Fahrbahnübergang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürzen (40, 42) geneigt sind und ihr unteres Ende der Hilfskonstruktion (12) benachbart endet.

3. 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.

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

5. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskonstruktion (12) schräge Seitenwände (50) aufweist.

6. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürzen (40, 42) die Hilfs­ konstruktion (12) berühren.

7. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürzen (40, 42) von Schräg­ wänden (50) der Hilfskonstruktion (12) tropfwassersicher um­ lenkbar sind.

8. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürzen (40, 42) partiell ausgesteift sind.

9. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürzen (40, 42) endseitig Federbleche aufweisen, die als Versteifungselemente (52) an den Fugenschürzen (40, 42) anliegen und dieses an den Bau­ werksteilen halten.

10. Fahrbahnübergang nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungselemente (52) an ihrem unteren Ende auf­ gebogen sind.

11. Fahrbahnübergang nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskonstruktion (12) mit ihrer unteren Mitte mehr als 50 cm, insbesondere etwa 80 cm unterhalb der Oberkante der Bauwerksteile (36, 38) angeordnet ist.

12. Fahrbahnübergang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das ein Halteprofil (44) sich im We­ sentlichen horizontal erstreckt und an ihm eine Schürze (40, 42) aufgehängt ist, dass das Halteprofil (44) an einer Bau­ werkskante ausgebildet ist, von dem sich die Schürze (40, 42) nach unten erstreckt und wobei die Schürze eine Fuge abdeckt und das Halteprofil (Winkelprofil 44) mindestens je einen im Bauwerk verankerten senkrechten und waagrechten Schenkel auf­ weist.

13. Fahrbahnübergang nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schürze (40, 42) Wasser sammelbar und ableitbar ist, und dass die Schürze (40, 42) sich unterhalb der Bau­ werksoberseite erstreckt und aus einem elastischen Material ausgebildet ist, das aufgehängt ist.