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Die Erfindung betrifft eine Fugenüberbrückungskonstruktion.
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Aus der
DE 28 45 582 B1 ist eine
Fugenüberbrückungskonstruktion
bekannt, die an den Stirnseiten von Bauwerkteilen, die eine Trennfuge
begrenzen, von Dichtungsbahnen abgedeckt ist. Die Bahnen aus Dichtungsmaterial
sind an ihrem unteren Ende an einen Entwässerungskanal angeschlossen.
Nachdem sie aus flexiblem Material sind, lassen sich mit dieser
Lösung Änderungen
der Trennfugenbreite dem Grunde nach abfangen.
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Bei der Abführung von Regenwasser über Abflusskanäle bestehen
verschiedene Gesichtspunkte, die berücksichtigt werden müssen. So
muss eine gewisse Neigung des Kanals eingehalten werden, um einen
sicheren Abfluss zu gewährleisten, wobei
die zunehmende Neigung zugleich die Verschmutzungsempfindlichkeit
reduziert, so dass beispielsweise hereingewehte Blätter oder
dergleichen leichter weggeschwemmt werden können, wenn die Neigung größer ist.
Gerade bei breiten Eisenbahnbrücken
bedeutet eine hohe Neigung aber eine große Länge der flexiblen, Bahnen an
der tiefsten Stelle des Abflusskanals und eine entsprechende Bauhöhe der Gesamtkonstruktion,
die in manchen Fällen
ungünstig
ist. Andererseits kann die Höhe
der flexiblen Bahn an der höchsten
Stelle des Abflusskanals nicht zu gering gewählt werden, damit die Bahn
die Bewegung der Trennfuge ohne Überdehnung
mitmachen kann.
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Ein weiteres Problem ist die Wartung
und Säuberung
des Abflusskanals. Es wäre
im Grunde günstig,
wenn eine derartige Wartung ohne Werkzeug und ohne aufwendige Demontage
der Verbindung zwischen Dichtungsbahn und Kanal vorgenommen werden
könnte.
Dementsprechend ist es auch bereits vorgeschlagen wor den, eine Tropfbahn
biegeschlaff in den Kanal hineinhängen zu lassen, wozu auf die
deutsche Patentanmeldung 100 21 457.6 zu verweisen ist.
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Während
die aus, der
DE 28
45 582 B1 kannte Konstruktion mit straff gespannten Dichtungsbahnen
für konventionelle
Brückenauslegungen
geeignet ist, neigt eine solche Dichtungsbahn zum raschen Verschleiß, wenn
die Trennfuge an Eisenbahnbrücken
eingesetzt wird, die von Zügen
mit hoher Geschwindigkeit überfahren
werden. Derartige Züge schieben
eine Überdruck-
und Unterdruckwelle vor sich her, die stark an den Dichtungsbahnen
zerrt und diese auf Dauer überlastet.
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Ferner ist es auch bereits vorgeschlagen worden,
den Abflusskanal über
eine aufwendige Scherenkonstruktion so mitzuführen, dass er stets zentral
unter der Trennfuge verbleibt. Eine Scherenkonstruktion ist allerdings
mechanisch aufwendig und dementsprechend anfällig. Ferner ist es möglich, den
Abflusskanal an einem der der Trennfuge benachbarten Bauwerksteile,
die bei Brücken
regelmäßig als Überbau oder
Widerlager bezeichnet sind, anzubringen. Dies verringert zwar den
mechanischen Aufwand, erhöht
aber die erforderliche Beweglichkeit der Tropfbahn, die an dem gegenüberliegenden
Bauwerksteil angebracht ist. Die notwendige minimale Länge der
Tropfbahn wird hierdurch wieder erhöht, nachdem bei losen Tropfbahnen
im Grunde auch die Gefahr besteht, dass die Tropfbahn aus dem Kanal herausrutscht.
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Ein weiteres Problem ist die Befestigung
der Tropfbahn selbst. Hierzu ist es bekannt geworden, die Tropfbahn
an einem Halteprofil aufzuhängen. Nachteilig
hierbei ist die schlechte Zugänglichkeit von
Befestigungsschrauben, gerade wenn ein Tragplatten-Oberbau, insbesondere
in Form einer sog. festen Fahrbahn, realisiert ist, da ein derartiger
Oberbau typischerweise eine erhebliche Bauhöhe von beispielsweise 50 cm
aufweist, und in dem engen Spalt schlecht Muttern auf horizontalen
Schraub bolzen aufgebracht und entfernt werden können, insbesondere, wenn die
betreffenden Muttern auch noch von einem Kragprofil abgedeckt sind.
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Ferner ist aus der US-Z "Public Works",
Januar 1983, Seiten 30 bis 31 eine Fugenüberbrückungskonstruktion bekannt.
Diese Konstruktion ist geeignet, wenn die Überbauhöhe nicht zu groß ist und
kein allzu großer
Wasseranfall besteht. Andernfalls besteht die Gefahr, dass Spritzwasser
aus dem Kanal austritt und Korrosionsprobleme verursacht.
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Schließlich ist aus der Zeitschrift
"Beton- und Stahlbetonbau", 4/1985, Seite 104, eine offene Querfuge
bekannt, bei der Tropfbahnen in einen symmetrischen Kanal hineinhängen. Hierzu
ist ein an Ketten aufgehängter
Kanal vorgesehen. Bei Schnellfahrstrecken, wie sie heutzutage erforderlich
sind, ist durch das Auftreten kombinierter Druckwellen und Unterdruckwellen
bei einer derartigen Lösung
nicht sicher gestellt, dass kein Wasser verloren geht.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Fugenüberbrückungskonstruktion
zu schaffen, die ein sicheres Ableiten des Regenwassers gewährleistet
und insbesondere für
Fahrbahnen geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß besonders günstig ist
es, dass die biegeschlaff in den Kanal hineinhängenden Tropfbahnen sich in
Abhängigkeit
von Unterdruck und Überdruck
auch bei die Gleise überfahrenden Höchgeschwindigkeitszügen frei
bewegen können, so
dass die einwirkenden Kräfte
gegenüber
fest eingespannten Dichtungsbahnen reduziert sind. Aufgrund einer
guten Überlappung
zwischen Kanal-Seitenwänden und
Tropfbahn besteht dennoch nicht die Gefahr, dass eine Tropfbahn
aus dem Kanal herausrutscht.
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Erfindungsgemäß besonders günstig ist
es, dass eine Seitenwand.. zum gegenüberliegenden Bauwerksteil vorspringt.
Hierdurch erhält
die Tropfbahn, die sich an die Seitenwand anlegt, von vorne herein
die richtige Ausrichtung. Die Dimensionierung kann so erfolgen,
dass der minimale Fugenabstand so gewählt ist, dass dann das gegenüberliegende Bauwerksteil
an der Seitenwand anliegt und diese sogar im Rahmen ihrer Elastizität oder Beweglichkeit zur
anderen Seitenwand des Kanals hin drückt. Hierdurch wird die zugehörige Tropfbahn
keineswegs belastet; vielmehr lässt
sich der erforderliche Bewegungsweg der Tropfbahn durch diese Maßnahme noch
verbessern, so dass trotz kurzer Tropfbahn der Bewegungsweg der
Trennfuge recht groß sein
kann.
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Ferner ist es besonders günstig, wenn
die erfindungsgemäße Tropfbahn-/Kanalkonstruktion
nur unterhalb der Gleise, also etwa im Bereich der festen Fahrbahn,
vorgesehen ist, und seitlich hiervon ein an sich bekanntes Fugenband
eingesetzt wird. Hierdurch lässt
sich gewährleisten,
dass trotz recht großen
Gefälles
des Abflusskanals, der dementsprechend nur in geringem Maße au Verstopfungen
neigt, der Unterschied zwischen minimaler und maximaler Höhe der Tropfbahnen
nicht zu groß ist,
so dass die erforderliche Bauhöhe
der erfindungsgemäßen Lösung im
Rahmen bleibt.
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Ein weiterer besonderer Vorteil liegt
in diesem Zusammenhang darin begründet, dass dann die Montage
und Demontage der Tropfbahn bei Bedarf auch von der Seite erfolgen
kann, so dass die erfindungsgemäße Konstruktion
aus Tropfbahn und Fugenkanal recht wartungsfreundlich ist. In diesem
Zusammenhang ist es besonders günstig,
wenn die Tropfbahn ein vorgefertigtes Halteprofil aus einem steifen
Material aufweist, das in der Lage ist, die Tropfbahn über ihre
Spannweite unterhalb der festen Fahrbahn, also beispielsweise über eine
Breite von 3 Metern, zu halten. Dieses Halteprofil kann dann endseitig
in geeigneter Weise an einem Kragprofil der Bauwerksteile festgeschraubt
sein, so dass es leicht lösbar
ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
ist es vorgesehen, den Kanal im engeren Sinne auf einer Konsole
abzustützen.
Der Kanal kann an dieser Stelle beispielsweise festgeklemmt sein
und lässt sich
zur Reinigung leicht entfernen: Er kann aus dünnem und rostfreiem Blech oder
vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, mit welchem Material die erwünschte Elastizität der Seitenwände ohne
weiteres realisierbar ist.
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Besonders günstig ist es bei einer derartigen Lösung auch,
dass die Konsole über
eine Halfeneisenschiene montiert werden kann, so dass die genaue
Position noch im nachhinein noch festlegbar und damit an die baulichen
Gegebenheiten anpassbar ist.
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Besonders günstig ist es auch, dass sich
mit der erfindungsgemäßen Lösung die
Vorteile des wartungsarmen und gut dichtenden Fugenbands auch bei
Fugenüberbrückungskonstruktionen
mit Tragplatten-Oberbauten realisieren lassen. Ein derartiges Fugenband
benötigt
eine Baubreite von ca. 400 mm, um die erforderlichen Dehnwege zu
ermöglichen.
Zwar ist der zulässige
minimale Abstand von Schienenstützpunkten
650 mm. Aufgrund der erforderlichen Verankerungen beträgt der minimale
Abstand der Schienenstützpunkte
von dem Ende des Bauwerksteils zur Trennfuge hin jedoch 245 mm,
so dass lediglich 160 mm für
das Fugenband verbleiben würden und
es im Bereich der festen Fahrbahn selbst nicht einsetzbar ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der
Erfindung ist das Fugenband außerhalb
der Gleise zu dem Kanal hin leicht abgesenkt, so dass die Wasser-
und Schmutzableitung hier verbessert ist. Es versteht sich, dass
in geeigneter Weise eine Überlappung zwischen
Tropfbahn/Kanal und Fugenband vorgesehen ist, um die Dichtheit der
Konstruktion insgesamt zu gewährleisten.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der
Erfindung ist es vorgesehen, dass das Fugenband zum Ende der Trennfuge,
zum seitlichen Ende der Brücke
also, hochgezogen ist. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Trennfuge
auch zu ihrem Ende hin abgedichtet ist. Zudem lässt sich dort in konstruktiv
einfacher Weise ein Kabelkanal unterbringen, ohne dass die Notwendigkeit
besteht, besondere Dichtungsmassnahmen zu ergreifen.
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Erfindungsgemäß besonders günstig ist
es auch, dass der Kanal auch an seiner tiefsten Stelle nicht unterhalb
des Unterbaus hängt,
so dass er insofern gut geschützt
ist und die erwünschte
bauliche Freiheit gegeben ist.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und
Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnungen.
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Es zeigen:
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1 einen
Schnitt durch eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fugenüberbrückungskonstruktion,
unter Darstellung der linken Hälfte;
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2 einen
Schnitt durch die Fugenüberbrückungskonstruktion
in der Ausführungsform
gemäß 1, und zwar im Gleisbereich;
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3 einen
Schnitt durch die Fugenüberbrückungskonstruktion
in der Ausführungsform
gemäß 1, jedoch außerhalb
des Gleisbereichs; und
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4 einen
Schnitt durch die Ausführungsform
der Fahrbahnüberbrückungskonstruktion
gemäß 1, jedoch im Übergangsbereich
zwischen dem Gleisbereich und seitlich des Gleisbereichs.
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Die in 1 dargestellte
Fugenüberbrückungskonstruktion 10 erstreckt
sich über
eine Brücke 12,
die zwischen Brückenoberbau
und Widerlager eine Trennfuge 58 aufweist.
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Die Fugenüberbrückungskonstruktion ist in Bereiche
unterteilt. Nachdem es sich um eine zweigleisige Eisenbahnbrücke handelt,
sind zwei Gleisbereiche 14 vorgesehen, von denen in 1 ein Gleisbereich 14 dargestellt
ist. Anschließend
hieran sind Schotterbereiche 18 und 20 vorgesehen,
sowie zum Ende der Trennfuge hin Endbereiche 24, die in an
sich bekannter Weise über
sogenannte Kappen abgedeckt sein können.
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Erfindungsgemäß ist eine Fugenband-Konstruktion
in den Schot terbereichen 18 und 20 sowie den Endbereichen 24 vorgesehen,
während
eine erfindungsgemäße Tropfbahn/Kanal-Konstruktion
in den Gleisbereichen 14 vorgesehen ist. Aus 1 ist das Fugenband 28 ersichtlich,
das in einer Ebene oberhalb der Tropfbahnen 30 verläuft. In
den Endbereichen 24 ist es etwas zur Brückenmitte hin geneigt, um den
Abfluss zu verbessern. Ferner sind Übergangsbereiche 32 und 34 vorgesehen,
in welchen das Fugenband zu der Tropfbahn 30 hin abgesenkt ist.
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Die Tropfbahn hängt in einen Kanal 40 hinein,
der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine
gleichmäßige Neigung
aufweist. Die Entwässerung
ist in diesem Ausführungsbeispiel
an der Brückenmitte
vorgesehen. Dort sind Abflussstutzen 42 angebracht, die
an nicht dargestellte Abflussrohre angeschlossen sind.
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Es versteht sich, dass zur Erhöhung der
Neigung die Abflussstutzen auch mittig innerhalb jedes Kanals 40 ausgebildet
sein können.
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Die Tropfbahn 30 hängt in den
Kanal hinein, und zwar im wesentlichen in den Kanalgrund. Sie weist
den Endbereichen 24 und 26 benachbart eine minimale
Höhe auf,
die beispielsweise 400 mm betragen kann, und dem Schotterbereich
benachbart eine maximale Höhe,
die beispielsweise knapp 700 mm betragen kann. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
beträgt
die Neigung des Kanals 40 etwa 10°, so dass die Verschmutzungsempfindlichkeit
gering ist.
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Während
die Bereiche zwischen den Gleisen mit Schotter gefüllt sind,
weisen die Gleisbereiche 14 eine sogenannte feste Fahrbahn 46 auf.
Eine derartige Lösung
ist besonders auch für
Hochgeschwindigkeitsstrecken geeignet und wartungsärmer als
ein Schotterbett, das regelmäßig mit
Schotteraufbereitungsmaschinen gewartet werden muss. Seitlich der festen
Fahrbahnen ist über
eine kurze Strecke ebenfalls ein Schotterbereich 18 vorgesehen,
und zwischen den Gleisbereichen 14 und den Gleisbereichen
auf der anderen Seite ist ebenfalls ein zentraler Schotterbereich 20 vorgesehen.
Es versteht sich, dass die genaue Dimensionierung in weiten Bereichen
an die Erfordernisse anpassbar ist. Beispielsweise kann es bei einem
größeren gewählten Gleisabstand
und ausreichend Platz günstig
sein, die Breite des Schotterbereichs 20 wesentlich zu
vergrößern.
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Die Endbereiche 24 und 26 weisen
je Gehwege 48 auf. Dort endet das Fugenband, wobei es endseitig
mit Lasche 56 hochgezogen ist, die verhindert, dass bei
entsprechend großem
Regenwasseranfall stehendes Wasser nach außen abgeleitet wird.
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2 zeigt
die Tropfbahn/Kanal-Konstruktion im Schnitt. Die Tropfbahn 30 und
eine weitere Tropfbahn 31 sind je in der Trennfuge 58 aufgehängt und
enden in dem Kanal 40. Die Tropfbahn 31 ist an einem
ersten Brückenüberbau 60 angebracht
und die Tropfbahn 30 ist an einem zweiten Brückenüberbau 62 angebracht.
Es versteht sich, dass einer der beiden Brückenüberbauten 60 und 62 auch
ein widerlager der Brücke
sein kann, wobei hier der Einfachheit halber die Bezeichnung Brückenüberbau beibehalten ist.
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In dem Brückenüberbau 60 ist ein
L-Profil 64 eingebracht und in ihm fest verankert. An das
L-Profil 64 ist ein Kragprofil 66 schräg zur Trennfuge 58 hin abfallend
angeschweisst. Das Kragprofil 66 weist mindestens endseitig
des Gleisbereichs 14 und 16 Bohrungen auf, und
es ist vorgesehen, ein Halteprofil 68, das die Tropfbahn 31 trägt, dort über entsprechende
Winkel 70 zu verschrauben.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist
die Tropfbahn 31 zwischen dem Halteprofil 68 und einer
Konterleiste 72 eingespannt und dort verschraubt. Das senkrecht
angeordnete Halteprofil 68 ist in der Lage, über eine
Länge von
beispiels weise 3 m die Tropfbahn 31 zu halten, ohne dass
sie wesentlich durchhängt.
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Es versteht sich, dass bei Bedarf
zusätzlich eine
mittige Ausnehmung vorgesehen sein kann, wobei dann besondere Vorkehrungen
vorgesehen sein müssten,
um ein Lösen
der entsprechenden Befestigungsschraube von oben, also von oberhalb
der festen Fahrbahn, zu ermöglichen.
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An dem Brückenüberbau 62 sind entsprechende
Profile und Winkel ausgebildet, die mit den gleichen Bezugszeichen
versehen sind, so dass sie keiner näheren Erläuterung bedürfen.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Kanal 40 an dem ersten Brückenüberbau 60 fest montiert.
Hierzu ist eine Konsole 74 vorgesehen, die über ein
Stützelement 76 etwas
einstellbar gelagert ist.
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Der Kanal weist einen Kunststofftrog 78 auf, der
auf der Konsole 74 ruht und dort bevorzugt festgeklemmt
ist. Der Kunststofftrog 78 ist leicht asymmetrisch ausgebildet,
wobei eine linke Seitenwand 80 parallel zur Front des ersten
Brückenüberbaus 60 verläuft.
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Demgegenüber springt eine zweite Seitenwand 82 zum
zweiten Brückenüberbau 62 hin
vor. An beiden Seitenwänden 80 und 82 liegt
je eine Tropfbahn 31 und 30 innen an, wobei in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sich die zweite Tropfbahn 30 im wesentlichen parallel zur
geneigten Seitenwand 82 erstreckt. Die Seitenwand 82 springt
gegenüber
der Konsole 74 vor und kann mit der Stirnseite 84 des zweiten
Brückenüberbaus 62 ohne
weiteres in Berührung
geraten und von dieser auch leicht angedrückt werden.
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Die Maximalbreite der Trennfuge 58 ist
so bemessen, dass auch bei maximaler Breite die zweite Tropfbahn 30 nicht
aus dem Ka nal 40 herausrutscht. Bei der minimalen Breite
der Trennfuge 58 stoßen
die Tragprofile 66 gerade noch nicht aneinander an, um
eine Zusatzbelastung der Schweißnaht
zu den L-Profilen 64 zu vermeiden.
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Aus 3 ist
ersichtlich, in welcher Weise das Fugenband 28 gelagert
sein kann. In seinem zentralen Bereich 90 ist es über ein
Flacheisen 92 abgestützt,
das an dem zweiten Brückenüberbau 62 befestigt
ist. Nachdem das Fugenband 28 lediglich die Schotterlast
tragen muss, reicht hier eine recht leichte und dementsprechend
auch preisgünstige Konstruktion
aus.
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Aus 3 ist
auch ersichtlich, dass die Lasche 56 hochgezogen ist und
eine Absicherung gegen Stauwasser bietet. Die Lagerung und Befestigung
des Fugenbands erfolgt in an sich bekannter und bewährter Art.
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Aus 4 ist
ersichtlich, wie die Übergangsbereiche 32, 34, 36 und 38 (vgl. 1) hinsichtlich des Fugenbands
gestaltet sein können.
Während das
Fugenband 28 sich außerhalb
der genannten Übergangsbereiche
so erstreckt, dass es an seiner Oberseite bündig mit einer Schutzbetonschicht 96 abschließt, ist
in den Übergangsbereichen
sowohl das Fugenband 28 als auch die Oberfläche der Schutzbetonschicht 96 abgesenkt.
Die Absenkung erfolgt soweit, dass das Fugenband mit seiner Unterseite
auf der Dichte 98 unterhalb der Schutzbetonschicht 96 zu
liegen kommt. Auftretendes Regenwasser kann hierdurch leicht abgeführt werden,
und gelangt über
die Tropfbahnen 31 und 30 in den Kanal 60 und
von diesem zu den Abflussstutzen 42, 44. Es versteht
sich, dass für
eine Überlappung
Sorge getragen ist, wie es aus 1 ersichtlich
ist.