DE102004052374A1

DE102004052374A1 - Vielzwecktrasse aus Leimholz

Info

Publication number: DE102004052374A1
Application number: DE102004052374A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-05-04
Also published as: EP1805366A2; WO2006045294A2; PL1805366T3; ATE389751T1; DE502005003390D1; DE112005003314A5; EP1805366B1; WO2006045294A3; PT1805366E; ES2308576T3; DK1805366T3; SI1805366T1

Abstract

Vielzwecktrasse, bestehend aus vertikal verlaufenden Stützpfeilern und horizontal verlaufenden Trassenabschnitten, die aneinander gereiht auf den Stützpfeilern angeordnet sind, wobei mehrere Trassenabschnitte ein oder mehrere übereinander liegende Fahrstrecken oder Auflageflächen für Leitungen bilden sowie im Inneren einen über die gesamte Länge der Vielzwecktrasse durchgängigen Hohlraum aufweisen, wobei die Stützpfeiler und/oder die Trassenabschnitte aus Leimholz bestehen und die längsseitigen Flächen der einzelnen Trassenabschnitte jeweils Trapezform aufweisen, wobei die Trassenabschnitte alternierend zueinander angeordnet sind, so dass deren schräg verlaufende Stirnseiten jeweils mit dem wesentlichen Teil ihrer Fläche kraftschlüssig oder formschlüssig aneinander anliegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vielzwecktrasse bestehend aus vertikal verlaufenden Stützpfeilern und horizontal verlaufenden Trassenabschnitten die aneinandergereiht auf den Stützpfeilern angeordnet sind, wobei mehrere Trassenabschnitte ein oder mehrere übereinander liegende Fahrstrecken oder Auflageflächen für Leitungen bilden, sowie im Inneren einen über die gesamte Länge der Vielzweckstrasse durchgängigen Hohlraum aufweisen.

Aus dem Stand der Technik ( DE 43 04 434 A1 ) ist ein vielfach verwendbarer Fahrweg bekannt, der aus Stahlsäulen stählernen Säulen und Querträgern sowie aus Fahrwegelementen besteht. Bei den Fahrweg-Elementen handelt es sich um hohlzylindrische Beton-Fertigteile mit Öffnungen in radialer Richtung zur Durchführung der Querträger. Schienenartige Elemente eingelassen in die Ober- und Unterseite der Fahrwegelemente, erlauben das Befahren der Trasse durch Schienenfahrzeuge, bzw. durch Schwebebahnen. Das Innere der hohlzylindrischen Fahrwegelemente dient der Aufnahme von Wasserleitungen, Pipelines oder Kabeln. Nachteiligerweise handelt es sich bei Stahl im Gegensatz zu Holz um nicht nachwachsenden und daher langfristig gesehen, einen sehr teuren Rohstoff. Außerdem ist bei Einsatz von Stahl für Tragekonstruktionen, wie beispielsweise eine Vielzwecktrasse oder der Brücken, ist insbesondere der temperaturabhängigen Ausdehnung oder Schrumpfung der Stahlbauteile Rechnung zu tragen. Dies ist insbesondere wichtig, wenn derartige Bauteile in Permafrostgebieten eingesetzt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht vor diesem Hintergrund in der Konstruktion einer Vielzwecktrasse, deren Bauteile sich auch bei starken Temperaturschwankungen in möglichst geringem Ausmaß verändern, wobei die mit der in Längsrichtung der Trasse gerichteten Ausdehnung verbundenen Spannungen durch die Geometrie der Kontaktstellen der in horizontaler Richtung ausgerichteten Trassenabschnitte weitgehend neutralisiert werden soll.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die Konstruktion einer Vielzwecktrasse, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stützpfeiler und/oder die Trassenabschnitte aus Leimholz bestehen, und die längsseitigen Flächen der einzelnen Trassenabschnitte jeweils Trapezform aufweisen, wobei die Trassenabschnitte alternierend zueinander angeordnet sind, so dass deren schräg verlaufende Stirnseiten jeweils mit dem wesentlichen Teil ihrer Fläche kraftschlüssig oder formschlüssig aneinander anliegen.

Das aus dem Holzleimbau bekannte Leimholz kann aus Vollholz, Sperrholz oder Hartplattenstegen bestehen und weist immer einen schichtartigen Aufbau auf, wobei die in der Regel aus der gleichen Holzart bestehenden Schichten zu einem Holzträger beliebiger Form vereint werden. Als Leime zur Herstellung von Leimholz kommen sämtliche wetterbeständigen Leime, insbesondere Hartstoffharze, die nach Zusatz von Härten (z.B. Amonioncloried) bei meist höheren Temperaturen aushärten. Aber auch Leime aus Acrylat- und Phynolharz- sowie Resorcin-Harzbasis können zum Einsatz kommen. Die das Leimholz zusammensetzenden Platten können an den miteinander in Kontakt stehenden Flächen mit einer Zahnung oder mit Profilen versehen sein, was die Stabilität des Leimholzes gegen Scherkräfte erhöht. Leimholz lässt sich genauso verarbeiten wie Massivholz zeigt vorteilhafterweise aber eine geringere Schrumpfung oder Ausdehnung bei Temperatur Schwankungen. Der Ausdehnungskoeffizient parallel zur Faser beträgt bei Fichte und Tanne 0,005 %. Beim Leimholz wird durch die Verleimung mehrerer Holzteile die dem einzelnen Holzteil innewohnende natürliche Spannung genommen, wo bei die einzelnen Holzschichten vor dem Verleimen behutsam getrocknet werden.

Der Begriff Fahrstrecke im Sinne der Erfindung umfasst Fahrstrecken sowohl für gummibereifte Fahrzeuge, die eigenständig lenkbar sind, als auch für schienengeführte Fahrzeuge. Schienengeführt Fahrzeuge umfassen sowohl herkömmliche Eisenbahn, U-Bahn und S-Bahnzüge aber auch Magnetschwebebahnen.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht in der Verwendung des nachwachsenden Rohstoffs Holz für eine Vielzwecktrasse, die aus auf Pfeilern aneinandergereihten trapezförmigen Trassenabschnitten besteht. Für die Herstellung der modulartig zusammensetzbaren Trassenabschnitte und der Stützpfeiler wird Leimholz verwendet. Dieses mehrfach verleimte Holz zeichnet sich durch verschiedene, für den Trassenbau interessante und wertvolle bauphysikalische Eigenschaften aus.

Die temperatur- und feuchtigkeitsabhängige Schrumpfung und Ausdehnung von Leimholz ist vergleichsweise gering. Die dennoch innerhalb der Trassenabschnitte auftretenden Längenänderungen werden gemäß einem weiteren Kerngedanken dadurch ausgeglichen, dass die Trassenabschnitte alternierend angeordnet sind, wobei die schräg verlaufenden Stirnseiten zueinander mit dem wesentlichen Teil ihrer Fläche in Kontakt stehen und ein Gleiten der Trassenabschnitte in vertikale Richtung möglich ist.

Außerdem ist die Wärmeleitfähigkeit von Leimholz gering, so dass die im Inneren der Trassenabschnitte für den Einbau von Rohrleitungen vorgesehenen Hohlräume gegenüber dem Außenbereich isoliert sind. Extreme Temperaturschwankungen, insbesondere in Permafrostgebieten, können so abgefangen werden. Diese ist insbeson dere im Winter wichtig, wenn man bedenkt dass die Fördertemperaturen von Erdöl über 50 ° liegen. Durch den extremen Temperaturgradienten zwischen Außenbereich und dem Rohrinneren kann es ohne Isolierung zu Rissen und zum Brechen stählerner Rohrleitungen kommen, die deshalb auf aufwendige Weise isoliert werden müssen. Trassenabschnitte aus Leimholz mit entsprechenden Hohlräumen zur Aufnahme von Rohrleitungen sind daher tragende Teile und Isolierung in einem.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist zur zusätzlichen Stabilisierung der Leimholz-Bauteile vorgesehen, dass diese zumindest in den äußeren Bereichen verdübelt sind. Das Eindringen von Feuchtigkeit in die äußeren Bereiche und die daraus resultierenden Frostschäden können auf diese Weise vermieden werden.

Es ist vorgesehen, dass der Neigungswinkel der trapezförmigen Trassenabschnitte bezüglich der Grundfläche mindestens 5° beträgt. Es versteht sich von selbst, dass der Längenausgleich zwischen den sich ausdehnenden bzw. schrumpfenden Trassenabschnitten mit geringerem Widerstand erfolgt, wenn der Neigungswinkel größer ist. Da mit zunehmender Schrägstellung der Stirnseiten die zwischen der Grundfläche mit der längeren Längskante und der Stirnseite gebildete Kante Bruchanfälliger wird, ist die Obergrenze des Neigungswinkels durch die Stabilität des Leimholzes in diesem Kantenbereich vorgegeben.

Zur Überwindung des Anfangswiderstandes der Bewegung eines sich unter dem Einfluss von Wärme ausdehnenden Trassenabschnittes ist vorgesehen, dass jene Trassenabschnitte, deren kürze Längsseite die Unterkante der Trasse bildet, und die mit ihren Endabschnitten auf den Stützpfeilern aufliegen, jeweils auf einem Keil aufliegen. Der Keil ist so angeordnet, dass er sich in Richtung jeweils des benachbarten Trassenabschnitts erhöht.

Es ist denkbar, dass die Stützpfeiler zur Aufnahme der Trassenabschnitte ein oder mehrreihig angeordnet sind. Die zweireihige Anordnung von Stützpfeilern empfiehlt sich für entsprechend breite Fahrbahntrassen.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der mehrer Fahrstrecken übereinander und nebeneinander angeordnet sind. Denkbar ist auch, dass mehrere Fahrstrecken nur nebeneinander angeordnet sind. Die Fahrstrecken können oberhalb oder unterhalb der den gesamten Körper der Vielzwecktrasse durch spannenden Hohlkörper positioniert sein. Falls die Fahrstrecke unterhalb der die Rohrleitungen führenden Hohlräume angeordnet ist, ergibt sich auf vorteilhafte Weise eine Überdachung der Fahrstrecke, die insbesondere in Gegenden mit starkem Schnellfall sinnvoll ist.

Natürlich können auch die zur Aufnahme von Rohr- oder Versorgungsleitungen vorgesehen Hohlräume auf verschiedene Weise angeordnet sein. Zur Erreichung einer bestmöglichen Dämmung wird vorgeschlagen, die Hohlräume parallel nebeneinander anzuordnen. Falls die Fahrstrecke oberhalb der Hohlräume verläuft, wird vorteilhafterweise auch die Oberseite der Hohlräume isoliert.

Da in die Stirnseiten des Leimholzes Feuchtigkeit eindringen kann, ist vorgesehen, dass die Stirnseiten versiegelt sind. Um zu verhindern, das Feuchtigkeit zwischen die Trassenabschnitte dringt, ist vorgesehen, dass im Bereich der stirnseitigen Kontaktstellen eine auf der Außenseite umlaufende Dichtung angebracht ist. Idealerweise ist diese Dichtung aus einem dehnbaren, dauerelastischen Material wie beispielsweise Gummi oder Silikon. Diese außenseitig umlaufende Dichtung kann auch aus Gründen der Wärmedämmung der im Inneren der Trassenabschnitte liegenden Hohlräume und den darin geführten Rohrleitungen sehr sinnvoll sein. In diesem Fall ist denkbar, dass auch die einzelnen Kompartimente gegeneinander isoliert werden.

Alternativ kann die Dichtung zwischen den Stirnflächen der Trassenabschnitte auch aus einem säurebeständigen Rundstahl bestehen, der außenseitig umlaufend ist und falls auch die Abdichtung/Isolierung der einzelnen Kompartimente im Inneren der Trasse erforderlich ist, auch an den Stirnseiten der einzelnen die Kompartimente bildenden Wände anliegt. Im zweiten Fall hat die Dichtung eine gitterartige Struktur, die zwischen die einzelnen Trassenabschnitte eingelegt wird.

Die Verbindung der Trassenabschnitte durch zusätzliche Elemente ist nicht zwingend erforderlich, wenn bereits der zusammenhängende Aufbau der Fahrstrecke eine über mehrere Trassenabschnitte hinwegreichende Stabilisierung schafft. Prinzipiell ist jedoch denkbar, dass die stirnseitigen Kontaktflächen der Trassenabschnitte jeweils komplementär zueinander geformte, z.B. rillenartige Strukturen aufweisen. Dadurch wird ein seitliches Verrutschen der aufgrund der Schrägstellung in Längsrichtung zueinander verschiebbaren Trassenabschnitte verhindert. Anstatt der zueinander komplementären Vertiefungen ist denkbar, dass auf zwei benachbarten Trassenabschnitte die zu einem Schwalbenschwanz-Profil gehörenden Teilprofile in das Holz eingelassen sind. Natürlich ist denkbar, dass die zueinander komplementären Strukturen bzw. das Schwalbenschwanzprofil auf eigenständigen Bauteilen aus Metall oder Kunststoff eingelassen sind, wobei diese Bauteile an den Stirnseiten der Trassenabschnitte befestigbar sind. Insbesondere im Erdbebengebieten kann eine derartige Ausführungsform vorteilhaft sein.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass an den in horizontaler Richtung ausgerichteten Kanten der Trassenabschnitte Eisenprofile mit winkelförmigem Querschnitt anliegen. Die Schenkelstärke der Profile beträgt ca. 20 mm. Die Winkelprofile dienen dem Schutz der Trassenabschnitte und können die mit Kantenbereich zusammengefügten Leimholzteile zusätzlich stabilisieren oder abdichten.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützpfeiler in Fundamente aus Beton eingelassen sind. Diese Fundamente können am Ort der Baustelle gegossen werden oder aber vorgefertigt sein. In den zwischen dem Stützpfeiler und der Öffnung im Fundament freibleibenden Raum wird Sand eingebracht. Durch Rüttlen wird sichergestellt, dass das Sandbett möglichst dicht gepackt ist und so den Stützpfeiler optimal stabilisiert. Das Sandbett erlaubt darüber hinaus eine optimale Dämpfung von Schwingungen in seitliche Richtung. Das Sandbett ist zur Abschottung gegen Witterungseinflüsse und Pflanzensamen obenseitig durch eine Dichtung abgeschlossen.

Im folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden. Die abgebildeten Beispiele sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigen in schematischer Darstellung:
1: Vielzwecktrasse aus der Seitenansicht
2: Stützpfeiler mit Trassenabschnitt im Querschnitt.
1 zeigt die Vielzwecktrasse 1 aus der Seitensicht. Die auf vertikalen Stützpfeilern 2 lagernden Trassenabschnitte 3a und 3b formen in ihrem innern einen die Vielzwecktrasse 1 in ihrer gesamten Länge durch spannenden Hohlkörper 6. Im gezeigten Bespiel ist die Fahr strecke 4 auf der Oberseite der Trassenabschnitte 3a und 3b angeordnet. Die aus der Seitensicht einer Trapezform aufweisenden Trassenabschnitte 3a und 3b sind als sanierend zueinander angeordnet. Die Schrägstellung der Stirnflächen bezüglich der Grundfläche der Trassenabschnitte 3a und 3b beträgt im gezeigtem Bespiel ca. 5°. Wenn es aufgrund eines Temperaturanstiegs zur Ausdehnung der aus Leimholz bestehenden Trassenabschnitte kommt, verschieben sich in gezeigtem Beispiel jeweils die Trassenabschnitte 3b in vertikale Richtung. Die mit Ihrer kurzen Längsseite auf dem Stürzpfeilern 2 lagernden Trassenabschnitte 3b liegen im gezeigtem Beispiel nicht direkt obenends auf den Stürzpfeilern 2 auf, sondern auf einem zwischen das oberen Ende der Stürzpfeiler 2 und die Unterseite der Trassenabschnitte 3b gelegten Keil 7. Dieser Keil leidet bei Ausdehnung der Trassenkörper 3b aufgrund eines Temperaturanstiegs die Ausgleichsbewegung in Vertikalrichtung, d.h. nach oben, ein. Durch die Schrägung der Stirnflächen wird die nach oben gerichtet Bewegung auch bei stärkere Ausdehnung der Trassenabschnitte 3a und 3b unterstützt. Auf diese Weise bleibt die Vielzwecktrasse über ihre Gesamtlänge vorteilhafterweise spannungsfrei.
Das untere Ende der Stützpfeiler 2 ist in ein Fundament 8 eingelassen. Zwischen der Mantelfläche des Stützpfeilers 2 und der Innenseite des Fundamentes 8 befindet sich ein Sandbett 10. Eine Abdichtung 9 verhindert die Beeinträchtigung des Sandbetts 10 durch Witterungseinflüsse oder das Eindringen von Lebewesen oder Pflanzensamen. Die dehnbare Dichtung 9 sowie das Sandbett 10 erlauben die Aufnahme und Abschwächung seitlicher Schwingungen der Stützpfeiler 2.
2 zeigt einen Stützpfeiler und einen Trassenabschnitt im Querschnitt. Der auf dem Stützpfeiler 2 lagernde Trassenabschnitt 3a/3b ist im Inneren in mehrer Hohlräume 6 untergliedert. Die Hohlräume 6 sind begehbar und dienen der Aufnahme von Rohrleitungen 5. Im gezeigtem Beispiel ist auf der Oberseite der Trassenabschnitte 3a/3b die Fahrstrecke 4 vorgesehen. An der Stirnseite des Trassenabschnitts 3a/3b liegt eine Dichtung 11 aus Rundstahl an, die auch die zwischen den Kompartimenten in vertikaler Richtung verlaufenden Wände abdichtet. Die Dichtung 11 hat in dieser Ausführungsform aufgrund der parallel verlaufenden Stäbe eine gitterartige Struktur.
An den in horizontaler Richtung ausgerichteten Kanten der Trassenabschnitte 3a, 3b liegen Profile 12 aus Metall mit winkelförmigem Querschnitt an. Die Profile 12 dienen zum Schutz, zur Stabiliserung und zusätzliche Abdichtung der Trassenabschnitte 3a, 3b in diesem Bereich.
Das untere Ende der Stützpfeiler 2 ist in eine Fundament 8 eingelassen, wobei ein Sandbett 10 die seitlichen Schwingungen des Stützpfeilers 2 aufnimmt. Das Sandbett 10 ist obenends durch eine Dichtung 9 abgeschlossen.

1: Vielzwecktrasse
2: vertikal verlaufenden Stützpfeilern
3a/b: horizontal verlaufende Trassenabschnitte mit Trapezform
4: Fahrstrecke
5: Leitungen für Strom, Gas, Wasser etc.
6: Hohlräume
7: Keilförmige Auflage
8: Fundamente
9: Fundamentdichtung
10: Sandbett
11: Dichtung auf Rundstahl
12: Winkel-Profile

Claims

Vielzwecktrasse (1) bestehend aus – vertikal verlaufenden Stützpfeilern (2) und – horizontal verlaufenden Trassenabschnitten (3a, 3b), die aneinandergereiht auf den Stützpfeilern (2) angeordnet sind, wobei mehrere Trassenabschnitte (3a, 3b) – ein oder mehrere übereinander liegende Fahrstrecken (4) oder Auflageflächen für Leitungen (5) bilden, sowie – im Inneren einen über die gesamte Länge der Vielzwecktrasse (1) durchgängigen Hohlraum (6) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stützpfeiler (2) und/oder die Trassenabschnitte (3a, 3b) aus Leimholz bestehen, und – die längsseitigen Flächen der einzelnen Trassenabschnitte (3a, 3b) jeweils Trapezform aufweisen, wobei – die Trassenabschnitte (3a, 3b) alternierend zueinander angeordnet sind, so dass deren schräg verlaufende Stirnseiten jeweils mit dem wesentlichen Teil ihrer Fläche kraftschlüssig oder formschlüssig aneinander anliegen.
Vielzwecktrasse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leimholz zumindest in den äußeren Bereichen zusätzlich verdübelt ist.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der trapezförmigen Neigungs winkel der stirnseitigen Kontaktflächen der Trassenabschnitte (3a, 3b) bezüglich der Grundfläche mindestens 5° beträgt.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Endabschnitte jener Trassenabschnitte (3a), deren kürzere Längsseite unten angeordnet sind, auf einem, sich in Richtung des benachbarten Trassenabschnitts (3b) erhöhenden, Keil (7) aufliegen.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fahrstrecken (4) übereinander und/oder nebeneinander angeordnet sind.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trassenabschnitte (3a, 3b) in dem unter oder über den Fahrstrecken (4) liegenden Bereich mehrere übereinander und parallel zueinander verlaufende über die Länge der Vielzwecktrasse (1) durchgängige Hohlräume (6) aufweist.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützpfeiler (2) ein- oder mehrreihig angeordnet sind.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg verlaufenden stirnseitigen Kontaktstellen zwischen den Trassenabschnitten (3a, 3b) dauerelastisch versiegelt sind.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den stirnseitigen Kontaktstellen zwischen den Trassenabschnitten (3a, 3b) – außenseitig eine umlaufende Dichtung und/oder – eine außenseitig umlaufende sowie zwischen den Kompartimenten liegende Dichtung angebracht ist.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trassenabschnitte (3a, 3b) an den stirnseitigen Kontaktstellen in vertikaler Richtung jeweils komplementär zu einander geformte Strukturen oder ein oder mehrere Schwalbenschwanz-Profile aufweist.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den in vertikaler Richtung verlaufenden Kanten der Trassenabschnitte (3a, 3b) metallische Profile mit winkelförmigem Querschnitt anliegen.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementär zu einander geformten rillenartigen Strukturen oder die Schwalbenschwanz-Profile als eigenständige Bauteile aus Metall oder Kunststoff ausgebildete sind, und an den Stirnseiten der Trassenabschnitte (3a, 3b) befestigbar sind.
Vielzwecktrasse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützpfeiler (2) in Fundamente (8) aus Beton eingelassen sind.
Vielzwecktrasse (1) nach Anspruch 13, durch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fundament (8) und dem Stützpfeiler (2) ein Sandbett vorgesehen ist, das obenseitig durch eine Dichtung (9) abgeschlossen ist.