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Die
Erfindung betrifft eine Abdichtung für eine Bauwerksfuge.
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Bauwerksfugen
sind insbesondere als Dehnungfugen bzw. Bewegungsfugen oder Arbeitsfugen unverzichtbar.
Die Dehnungsfugen, Arbeitsfugen und Bewegungsfugen bezeichnen das
gleiche:
Die Bauwerke erfahren je nach Erwärmung und/oder Abkühlung mehr
oder weniger Ausdehnung oder Kontraktion. Um die dadurch auf die
Bauwerke wirkenden Kräfte
in Grenzen zu halten, sind in berechenbaren Abständen Fugen in den Bauwerken
vorgesehen.
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Neben
den Arbeitsfugen, Dehnungsfugen und Bewegungsfugen sind auch Trennfugen
oder Schwindfugen bekannt. Die Trennfugen sind zwischen verschiedenen
Bauwerksteilen vorgesehen.
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Schwindfugen
sollen dem Schwinden des Betons Rechnung tragen. Durch Schwinden
entstehen sonst Schwindrisse.
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Auf
der anderen Seite kann Feuchtigkeit und anderes durch die Fugen
eindringen. Zur Abdichtung sind Fugenbänder gebräuchlich.
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Folgende
Anforderungen werden nach DIN 18195 an die Fugenbänder und
Fugen gestellt:
Abdichtungen über Fugen müssen das Eindringen von Bodenfeuchtigkeit
bzw. Wasser durch die Fugen in das Bauwerk verhindern. Die Abdichtungen
müssen
beständig
sein gegen natürliche
und durch Lösungen
aus Beton oder Mörtel
entstandene bzw. aus der Bauwerksnutzung herrührende Wässer. Sie müssen ferner die Beanspruchungen
aus Fugenbewegungen, Temperaturveränderungen und gegebenenfalls
Wasserdruck schadlos aufnehmen.
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Die
Ausbildung der Fugen in der Bauwerkskonstruktion muß auf das
Abdichtungssystem sowie auf die Art, Richtung und Größe der aufzunehmenden
Bewegungen abgestimmt sein. Die Fugen sollen möglichst gradlinig und ohne
Vorsprünge
verlaufen. Der Schnittwinkel von Fugen untereinander und mit Kehlen
oder Kanten soll nicht wesentlich vom rechten Winkel abweichen.
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Die
Bauwerksabichtung soll zu beiden Seiten der Fugen in derselben Ebene
liegen. Der Abstand der Fugen von parallel verlaufenden Kehlen und
Kanten sowie von Durchdringungen muß mindestens die halbe Breite
der Verstärkungsstreifen
zuzüglich
der erforderlichen Anschlußbreite
für die
Flächenabdichtung
betragen. Wenn dies im Einzelfall bei Abdichtungen gegen nicht drückendes
Wasser nicht eingehalten werden kann, sind Sonderkonstruktionen,
z.B. Stützbleche
erforderlich.
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Die
Verformung der Abdichtung, die sich aus ihrer mechanischen Beanspruchung
ergibt, muß bei der
Ausbildung der abzudichtenden und angrenzenden Bauteile berücksichtigt
werden, z.B. durch die Anordnung von Fugenkammern.
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Die
Fugen haben je nach je nach Anwendung vorzugsweise eine Breite von
25 bis 40mm.
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Es
ist zweckmäßig, Fugen
auf langsam ablaufende oder einmalige oder selten wiederholte Bewegungen,
z.B. Setzbewegungen oder Längenänderungen
auszulegen. Desgleichen ist zweckmäßig andere Fugen für schnell
ablaufende oder häufig
wiederholte Bewegungen, z.B. Bewegungen durch wechselnde Verkehrslasten
oder Längenänderungen durch
tageszeitliche Temperaturschwankungen.
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Je
nach der Anordnung der Fugenbänder wird
zwischen innen liegenden und außen
liegenden Fugenbändern
unterschieden. Die Fugenbänder werden
in die gegenüberliegenden
Bauwerksteile eingearbeitet, zwischen denen eine Fuge vorgesehen
ist.
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Abdichtungen über Fugen,
deren Bewegungen das Maß von
40 mm überschreiten
sollen nach der DIN 18195 grundsätzlich
mit Hilfe von Los- und Festflanschkonstruktion, erforderlichenfalls
in Doppelausführung
hergestellt werden. Dabei ist auf beiden Seiten der Fuge eine Los-
und Festflanschkonstruktion anzuordnen, an denen sowohl die Flächenabdichtungen
als auch das verbindende Dichtungsprofil wasserdicht anzuschließen sind.
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Nach
DIN 18195 müssen
Los- und Festflanschkonstruktionen in der Regel aus schweißbarem Stahl
bestehen.
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Alle
Schweißnähte, die
den Wasserweg unterbinden sollen, müssen wasserdicht und nach Möglichkeit
zweilagig ausgeführt
sein. Die Stumpfstöße der Festflansche
sind voll durchzuschweißen
und auf der Abdichtugnsfläche
plan zu schleifen. Die Losflansche dürfen nicht steifer ausgebildet
sein als die Festflnasche. Ihre Länge darf 1,5 m nicht übersteigen und
muß so
gewählt
werden, daß sie
paßgerecht ohne
Beschädigung
der Bolzen eingebaut werden können.
Der Zwischenraum zwischen zwei Losflanschen darf in der Regel nicht
mehr als 4 mm betragen. Über
den Stoßstellen
der Festflansche sollen auch die Losflansche gestoßen sein.
Für die
Bolzen sind aufgeschweißte
Gewindebolzen oder durchgestecke und verschweißte Sechskantschrauben zu verwenden.
Bei aufgeschweißten
Gewindebolzen ist die Schweißnaht
nötigenfalls
statisch nachzuweisen. Die Bolzenlänge ist so zu bemessen, daß nach Aufsetzen
der Schraubmutter im ungepreßten
Zustand der Abdichtung mindestens zwei Gewindegänge am Bolzenende frei sind.
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Ändern sich
die Neigungen der Abdichtungsebenen bezogen auf die Längsrichtung
von Los- und Festflanschkonstruktionen
um mehr als 45 Grad, so sind sie an diesen Stellen mit einem Radius
von mindestens 200 mm auszubilden, wobei in der Winkelhalbierenden
ein Bolzen anzuordnen ist. Die Losflansche müssen als Paßstücke mit Langlöchern hergestellt
sein. Wegen der Langlöcher
sind beim Anschrauben Unterlegscheiben zu verwenden.
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Los-
und Festflanschkonstruktionen sind so anzuordnen, daß ihre Außenkanten
von Bauwerkskanten und -kehlen sowie von Fugen einen ausreichenden
Abstand haben. Z.B. ist ein Abstand von mindestens 300 mm von Bauwerkskanten
und -kehlen sowie von mindestens 500 mm von Bauwerkfugen vorgesehen.
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Die
Flansche sind im Bauwerk zu verankern. Vorteilhafterweise ermöglichen
die Flansche eine günstige
Befestigung der Abdeckung. Außerdem
sichern die Flansche die Belagskanten gegen Ausbruch.
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Die
Festflansche sind so einzubauen, daß ihre Oberflächen mit
den angrenzenden abzudichtenden Bauwerksflächen eine Ebene bilden. Die
der Abdichtung zugewandten Flanschflächen sind unmittelbar vor Einbau
der Abdichtung zu säubern
und erforderlichenfalls mit einem Voranstrich zu versehen. Zum Einbau
der Abdichtung in Los- und
Festflanschkonstruktionen müssen
die Löcher
zum Durchstecken der Bolzen in die einzelnen Abdichtungslagen mit
dem Locheisen eingestanzt werden. Notwendige Stöße und Nähte der Abdichtungslagen in
den Flanschbereichen sind stumpf zu stoßen und gegeneinander versetzt
anzuordnen.
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Dies
gilt auch für
die bei Kunststoffabdichtungen erforderlichen Dichtungsbeilagen.
Die Bolzen müssen
bis zum Aufsetzen der Schraubenmuttern vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt werden.
Die Schraubenmuttern sind mehrmals anzuziehen, gegebenenfalls letztmalig
unmittelbar vor einem Einbetonieren oder Einmauern der Konsturktion.
Der Anpreßdruck
de Schraubenmuttern ist auf die Flanschkonstruktion und auf die
Art der Abdichtung abzustimmen.
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Los-
und Festflanschkonstruktionen finden regelmäßig bei Bewegungsfugen in befahrenen Parkdecks
Anwendung.
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Üblicherweise
besitzt das Parkdeck eine Betonkonstruktion.
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Die
Bewegungsfuge besteht dann zwischen zwei Betondeckenteilen.
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An
der fugenseitigen Betondeckenteile-Kante befindet sich jeweils eine
L-förmiges
Stahlprofil. Das Stahlprofil ist in die Betondeckenteile eingegossen
und mit zusätzlichen
Ankern im Beton gehalten. Die Anordnung der L-förmigen Stahlprofile ist so
gewählt,
daß die
Stahlprofile im Beton versenkt sind, aber mit der Außenfläche frei
liegen und die Kante bilden. Die fest eingegossenen Stahlprofile
bilden den Festflansch der Konstrukion.
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Auf
den Betondeckenteilen ist folgender Aufbau vorgesehen: zunächst eine
Haftbrücke,
dann eine Unterlage für
eine Abdichtungsbahn, darauf die Abdichtungsbahn und darüber eine
Decklage als Verbundschweißbahn
für die
Abdichtungsbahn. Auf der Decklage für die Abdichtungsbahn ist eine
Gußasphaltschutzschicht,
darauf eine Gußasphaltfahrschicht
vorgesehen.
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Im
Fugenbereich ist zusätzlich
noch eine Kunststoffdichtungsbahn vorgesehen. Die Kunststoffdichtungsbahn
liegt über
der Fuge. Ihr Rand überdeckt
die Kanten der angrenzenden Deckenteile und untergreift die genannte
Abdichtungsbahn. Genau über
der Fuge ist die Kunststoffdichtungsbahn in einer Schleife geführt. Die
Schleife verringert sich bei einer Kontraktion der Betondeckenteile
und vergrößert sich
bei einer Dehnung der Betondeckenteile. Mittels einer Schnur wird
verhindert, daß die
Kunststoffdichtungsbahn mit ihrer Schleife in den Spalt zwischen
die Beteondeckenteile gerät.
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Die
Schnur ist oberhalb der Betonteile und oberhalb der zwischen den
Betonteilen bestehenden Fuge unter der Kunststoffdichtungsbahn gespannt.
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Die
Losflanschen der Fugenabdichtung werden durch U-förmig gekantete
Stahlprofile gebildet. Die Losflanschen werden durch Schrauben gehalten, die
mit den Stahlprofilen verschweißt
sind, welche die Festflansche bilden. Die Schrauben ragen durch Öffnungen
in den vorstehend aufgezählten
Bahnen, Abdichtungen, Abdeckungen und Unterlagen und auch durch Öffnungen
in den U-förmig
gekanteten Stahlprofilen.
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Die Öffnungen
sind als Langlöcher
ausgebildet, so daß jeder
Losflansch an seinem zugehörigen Festflansch
leichter zu montieren ist.
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Zu
der Befestigung der U-förmig
gekanteten Stahlprofile gehören
nicht nur die Schrauben, sondern auch Schraubenmuttern, welche in
der Richtung quer zur Fahrebene keine nennenswerte Bewegung der
Losflanschen zulassen.
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Der
Fugen werden im übrigen
durch Schleppbleche abgedeckt. Jedes Schleppblech ist an einer Seite
mit einem Losflansch fest verbunden, übergreift die Fuge und liegt
auf der gegenüberliegenden
Seite lose auf dem anderen Losflansch auf. Dadurch kann das Schleppblech
lose auf dem Lesflansch gleiten. Durch das Schleppblech wird die Fuge
oberhalb der Abdichtung abgedeckt, so daß die Fuge sowohl problemlos überfahren
werden kann als auch eine schädliche
Verschmutzung der Fuge verhindert wird. Gleichzeitig kann sich die
Fuge oberhalb der Abdichtung entsprechend der Erwärmung oder Abkühlung des
Bauwerkes verändern.
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Unter
dem Schleppblech ist vorzugsweise noch eine weitere Fugenabdeckung
aus Kunststoff vorgesehen.
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Obige
Bauweise hat sich bewährt.
Gleichwohl hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Fugenabdichtung
zu verbessern.
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Nach
der Erfindung wird das mit den Merkmalen der geltenden Ansprüche erreicht.
Dabei ist hervorzuheben,
- a) daß zwischen
beiden Losflanschen eine Fugenabdeckung vorgesehen ist, die aufgrund
ihrer Festigkeit befahrbar ist und deshalb ein Schleppblech entbehrlich
macht und mit jedem Festflansch fest verbunden ist und eine Dehnung
besitzt, die mindestens gleich der durch Erwärmung und Abkühlung verursachten
maximalen Änderung
der Fugen-Öffnungsweite
ist.
Die ausreichende Festigkeit kann mit verschiedenen Materialien
erzeugt werden. Zu den geeigneten Materialen gehören Gummi und Kunststoffe.
Kunststoffe
und Gummi sind besonders biegsam.
Zugleich finden sich Kunststoffe
und Gummi mit hoher Festigkeit.
Wahlweise können die Kunststoffe auch armiert werden,
um die Festigkeit zu steigern. Kunststoffe haben zudem den Vorteil
einfacher Formgebung.
Die Dehnfähigkeit kann wahlweise durch
eine vorteilhafte Formgebung gesteigert werden. Zum Beispiel hat
eine Wellform eine extrem Dehnfähigkeit.
Zugleich
kann die Festigkeit der Konstruktion durch mehrere übereinander
angeordnete gewellte Materiallagen gesteigert werden. Dabei ergeben
sich noch weitere Festigkeitsvorteile, wenn die Lagen durch Stege
miteinander verbunden sind. Dabei läßt sich die Festigkeit durch Änderung
der Wellen, Änderung
der Lagendicke, Änderung
der Stege und Änderung
der Abstände
optimieren.
Vorzugsweise sind die Wellen zueinander versetzt
angeordnet, so daß jede
Welle mit einer Auswölbung
in die Einwölbung
der nächsten
Welle ragt und umgekehrt.
Für
die Dehnung ist es auch günstig,
wenn die Fuge oberhalb der Betondeckenteile verbreitert ist. Je
größer die
Breite der Fugenabdeckung ist, desto größer ist die absolute Dehnung.
Auf
der anderen Seite wird die auf die Fugenabdeckung wirkende Biegelast
mit größer werdender
Breite größer. Deshalb
wird die Verbreitung der Fugen nach Möglichkeit minimiert.
Vorzugsweise
ist deshalb die belastete Breite der Fugenabdeckung oberhalb der
Fugenabdichtung höchstens
gleich der dreifachen Fugenbreite unterhalb der Fugenabdichtung,
vorzugsweise höchstens
gleich der doppelten Fugenbreite unterhalb der Fugenabdichtung.
Die
Befestigung der Fugenabdeckung an den Losflanschen kann auf verschiedene
Weise erfolgen. Vorzugsweise erfolgt eine Verspannung der Fugenabdeckung
mit den Losflanschen. Als Spanneinrichtungen eignen sich zum Beispiel L-förmig umgekantete
Bleche, die an einem Schenkel mit dem U-förmigen Blech verschraubt sind,
das den Losflansch bildet, und mit dem anderen Schenkel in die Fugenabdeckung
greift und die Fugenabdeckung an dem Losflansch arretiert. Dabei
ist günstig,
wenn die Fugenabdeckung am Rand eine Verdickung besitzt, die von
dem L-förmigen
Blech umfaßt
wird.
- b) daß anstelle
der Schnur, die unterhalb der Abdichtung in der Fuge gespannt ist,
ein Profil auf die Fuge gelegt wird. Dies läßt sich besonders leicht verwirklichen,
wenn die Fuge oberhalb der Betondeckenteile verbreitert ist, wie
das vorstehend beschrieben ist.
Für das Profil ist ein Kunststoffschaumstrang
vorteilhaft. Der Kunststoffschaumstrang kann einen kreisförmigen Querschnitt,
aber auch andere Form besitzen. In Betracht kommt auch ein Strang mit
pilzförmigem
Querschnitt, dessen Kopf breiter als die maximale Öffnungsweite
der Fuge unterhalb der Abdichtung ist. Der Pilzkopf des Querschnittes
ist für
das Aufschieben der Abdichtung zu der oben beschriebenen gewünschten
Schleife von Vorteil. Der Pilzstengel des Querschnittes kann in
die Fuge greifen und das Profil über
der Fuge in Position halten.
Bei kreisförmigem Querschnitt ist es günstig, wenn
der Strang in einer trichterförmigen
Erweiterung der Fuge liegt. Bei ausreichend flachem Trichter bewirkt
eine Ausdehnung der Bauwerksteile und damit verbundene Verengung
der Fuge ein Aufschieben und Anheben des Stranges in dem Trichter.
Das erleichtert die Schleifenbildung der Abdichtung.
- c) daß anstelle
der L-förmigen
Profile ein Flachstahl als Festflansch dient.
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Der
Flachstahl ist dann an der Oberseite der Betondeckenteile im Fugenbereich
vorgesehen. Der Flachstahl kann ebenso wie die L-förmigen Profile
mit einem Anker einbetoniert werden. Der Flachstahl kann auch anschließend montiert
werden. Dabei wird für
den Anker ein entsprechendes Loch in den Beton gebohrt.
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Für die anschließende Montage
ist es darüber
hinaus günstig,
den Flachstahl in einem Mörtelbett
auf der Oberseite der Betondeckenteile zu positionieren. Bei Verwendung
eines Kunststoffmörtels werden
besonders gute Ergebnisse erzielt.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt.
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Gezeigt
ist die Bewegungsfuge eines mit PKW befahrenen Parkdecks.
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Das
Parkdeck besteht aus mehreren Betondeckenteilen, von denen die Betondeckenteile 20 und 21 dargestellt
sind. Zwischen den beiden Betondeckenteilen besteht eine Fuge 22.
Die Fuge 22 schließt
sich teilweise bei einer Wärmedehnung
der Betondeckenteile.
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Jenseits
des nachfolgend erläuterten
Fugenbereiches findet sich über
den Betondeckenteilen 20 und 21 folgender Aufbau:
eine Haftbrücke 1,
eine Unterlagsbahn 6 mit der Bezeichnung PYE-PV 200 S5, eine
Kunststoffabdichtungsbahn 7, eine Abdeckung 8 mit
der Bezeichnung PYE-PV 200 DD, darüber eine Verbundschweißbahn 9.
Die Verbundschweißbahn 9 ist
ausreichend Temperaturbeständig,
um der Wärmebelastung
beim Aufbringen einer Gußasphaltschicht 30 Stand
zu halten. Über
der Gußasphaltschutzschicht 30 ist
eine Gußasphaltfahrschicht 31 als
Belag vorgesehen.
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Im
Bereich der Fuge 22 ist auf der Oberkante der Betondeckenteile 20 und 21 ein
Kunststoffmörtelbett 2 vorgesehen.
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Auf
dem Kunststoffmörtelbett 2 sitzen
Flachstähle 3,
die mit Ankern 4 in die Betondeckenteile 20 und 21 ragen
bzw. dort verankert sind. Die Flachstähle 3 bilden Festflansche.
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Am
oberen Ende ist eine trichterförmige
Erweiterung 33 der Fuge 22 vorgesehen.
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In
der Erweiterung liegt ein Kunststoffschaumstrang 5 mit
kreisförmigem
Querschnitt.
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Während die
Unterlage 6, die Abdeckung 8 und die Verbundschweißbahn an
der Fuge 22 unterbrochen sind, ist die Kunststoffabdichtung 7 auch
im Bereich der Fuge 22 durchgehend verlegt. Dabei bildet
die Abdichtung 7 über
dem Strang 5 eine Schleife 35.
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Mit
jedem Festflansch ist über
eine Schraube und Mutter 11 ein U-förmig gekanteter Stahl 10 verbunden.
Der Stahl 10 bildet einen Losflansch.
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Für die Schraube
und Mutter sind in den Schichten 6, 7, 8 und 9 sowie
in dem unteren Flansch des gekanteten Stahles 10 übereinanderliegend Langlöcher vorgesehen.
Durch die Langlöcher
ist die Montage des gekanteten Stahles 10 einfacher.
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Zwischen
den beiden durch die Stähle 10 gebildeten
Losflanschen ist eine Verbreiterung 27 der Fuge vorgesehen.
Die Verbreiterung 27 dient der Anordnung eines Profils
für die
Fugenabdeckung zwischen den beiden gekanteten Stählen 10. Das Profil setzt
sich aus mehren Teilen zusammen. Dazu gehören eine obere gewellte Lage 25 und
eine untere gewellte Lage 24. Beide Lagen sind an den Profilrändern durch
Verbindungsstege verbunden. Ferner ist ein mittiger Verbindungssteg
vorgesehen.
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Von
den randseitigen Verbindungsstegen gehen Befestigungsflansche 26 aus,
die am Ende eine Verdickung besitzen. An den Befestigungsflanschen 26 findet
die Befestigung der Fugenabdeckung mit den gekanteten Stählen 10 statt.
Dabei werden die Befestigungsflansche 26 zwischen den Stählen 10 und
gekanteten Blechen 14 eingeschlossen.
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Die
gekanteten Bleche 14 werden mit Schrauben 15 an
den Stählen 10 befestigt.
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Der
Kunststoff kann vorteilhafterweise plastifiziert und als Schmelze
in die gewünschte
Querschnittsform gebracht werden. Dies kann mittels einer entsprechend
geformten Düse
erfolgen, durch welche die Kunststoffschmelze gedrückt wird.