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Die
Erfindung betrifft eine Verkehrs-Leit-Einrichtung zum Anbringen
am Rand einer Fahrbahn für Kraftfahrzeuge.
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Ein
Großteil
der Verkehrs-Leit-Einrichtungen auf deutschen Straßen wurde
vor über
30 Jahren entwickelt und stößt zwischenzeitlich
durch höhere
Geschwindigkeiten, andere Fahrzeughöhen und andere -gewichte in
ihre Grenzen bezüglich
der Rückhaltefähigkeit.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verkehrs-Leit-Einrichtung
zu schaffen, die gegenüber
den herkömmlichen
Verkehrs-Leit-Einrichtungen
eine größere Rückhalte-Fähigkeit
besitzt und die gegebenenfalls durch Nachrüsten herkömmlicher Verkehrs-Leit-Einrichtungen
einfach geschaffen werden kann.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der
Kern der Erfindung besteht darin, bei einer Verkehrs-Leit-Einrichtung,
bei der eine Leitplanke über
einen horizontalen Querträger an
einer vertikalen Stütze
befestigt ist, im Bereich der Befestigung des Querträgers an
der vertikalen Stütze zusätzlich einen
parallel zur Leitplanke verlaufenden Zug-Anker vorzusehen. Der Zug-Anker sollte
vorzugsweise am Bereich der Befestigung des Querträgers an
der Stütze
angeordnet sein. Der Zug-Anker fungiert bei einem Aufprall als Gelenk,
so dass der Querträger
im Bereich seines vorderen Endes zusammen mit der Leitplanke nach
oben geschwenkt wird und sich hierdurch die effektive Höhe der Leitplanke
erhöht.
Auf diese Weise wird die Gefahr reduziert, dass die Leitplanke bei
einem Aufprall, insbesondere durch höhere Fahrzeuge, überfahren
wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Zusätzliche
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
mehrere Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnung. Es zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht von hinten einer erfindungsgemäßen Verkehrs-Leit-Einrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
erste Ausschnittvergrößerung der Verkehrs-Leit-Einrichtung gemäß 1,
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3 eine
zweite Ausschnittvergrößerung der
Verkehrs-Leit-Einrichtung
gemäß 1,
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4 eine
Ansicht gemäß 1 einer
Verkehrs-Leit-Einrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
und
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5 einen
Querschnitt der Verkehrs-Leit-Einrichtung gemäß 4.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ein
erstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben. Eine Verkehrs-Leit-Einrichtung 1 ist
am Rand von Fahrbahnen für
Kraftfahrzeuge angebracht, um zu verhindern, dass von der Fahrbahn
abkommende Fahrzeuge über
den Fahrbahnrand hinaus gelangen. Dies ist besonders auf Brücken, insbesondere
auf Autobahnbrücken,
von zentraler Bedeutung. Ferner kann die Verkehrs- Leit-Einrichtung 1 auch
zwischen Fahrbahnen mit Gegenverkehr angeordnet sein. Die Verkehrs-Leit-Einrichtung 1 erstreckt
sich entlang einer Fahrbahn-Richtung 2 und besitzt bis
auf nicht näher dargestellte
Verbindungs-Stellen
im Wesentlichen entlang der Richtung 2 denselben Querschnitt.
Die Einrichtung 1 kann wie erwähnt am Rand von Fahrbahnen
oder auch zwischen Fahrbahnen zur Trennung gegenläufigen Verkehrs
angebracht sein. In diesem Fall ist die Verkehrs-Leit-Einrichtung
so ausgestaltet, dass auf beiden Seiten Leitplanken angeordnet sind.
Bei der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1 handelt
es sich insbesondere um eine bei deutschen Autobahnen standardmäßig verwendete
Leitplanke, die als Einfache-Distanz-Schutz-Planke, abgekürzt EDSP, bezeichnet wird.
Diese Bezeichnung wird unter anderem von der Gütegemeinschaft Stahlschutzplanken
e.V., Spandauer Straße
25, D-57072 Siegen verwendet, insbesondere mit der weiteren Bezeichnung
RAL-RG 620, der Sammlung der in Deutschland verwendeten und geprüften Rückhaltesysteme und
Komponenten.
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Die
Einrichtung 1 weist in regelmäßigen Abständen angeordnete, mit dem Boden 3 verbundene, vertikal
verlaufende Stützen 4 auf.
Die Stützen 4 können ein
beliebiges Profil besitzen, insbesondere ein T-Profil, U-Profil,
W-Profil oder Σ-Profil.
Im vorliegenden Fall ist ein Σ-Profil
(Sigma-Profil) dargestellt. Die Stützen 4 weisen jeweils
an ihrem unteren Ende eine mit ihnen fest verbundene Bodenplatte 5 auf,
die über Anker
bzw. Schrauben 6 mit dem Boden 3 verbunden ist.
Bei dem Boden 3 kann es sich um Beton oder Asphalt handeln.
Entsprechend handelt es sich bei den Schrauben 6 um Betonschrauben
oder Asphaltschrauben. Die Stützen 4 können auch
ohne die Bodenplatten 5 ausgebildet und dann direkt in
das Erdreich gerammt sein.
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An
dem oberen Ende der Stützen 4 ist
jeweils ein horizontal verlaufender Querträger 7 befestigt, der
sich entlang einer senkrecht zur Richtung 2 verlaufenden,
auf die Fahrbahn 2 zuweisenden, horizontalen Transversal-Richtung 8 erstreckt.
Das entgegen der Richtung 8 liegende Ende des Querträgers 7 wird
als hinteres Ende 9 und das in Richtung 8 liegende
Ende als vorderes Ende 10 bezeichnet. Am vorderen Ende 10 des
Querträgers 7 ist
eine Standard-Leitplanke 11 befestigt, die sich entlang
der Richtung 2 erstreckt.
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Der
Querträger 7 ist
aus gebogenem Stahlblech einteilig hergestellt. Er weist an seinem
oberen Rand einen einen U-förmigen
Querschnitt aufweisenden, einteilig mit dem Querträger 7 ausgebildeten, oberen
Stütz-Steg 12 auf.
Am unteren Rand befindet sich ein schwacher ausgebildeter, unterer
Stütz-Steg 13,
welcher nicht ganz am unteren Teil der Leitplanke 11 anliegt
und ein Hochschwenken des Querträgers 7 bei
einem Aufprall unterstützt.
Zwischen den Stegen 12 und 13 befindet sich eine
im Wesentlichen planare Platte 14. Entlang der Richtung 8 stehen
der obere Stütz-Steg 12 sowie
der untere Stütz-Steg 13 gegenüber der
Platte 14 hervor, wobei in diesem Bereich der untere Stütz-Steg 13 schwacher
ausgebildet ist als der obere Stütz-Steg 12.
Die freien Enden der Stütz-Stege 12 und 13 liegen
an der Innenseite der Leitplanke 11 an.
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Die
Leitplanke 11 ist einteilig ausgebildet und aus Stahlblech
geformt. Sie weist im montierten Zustand von oben nach unten beschrieben
einen von der Fahrbahn weg entgegen der Richtung 8 weisenden
Steg 15, eine sich nach unten anschließende, im Wesentlichen vertikal
verlaufende obere Bande 16, eine von der Bande 16 nach
hinten zurückspringende obere
Flanke 17, einen sich daran anschließenden, im Wesentlichen vertikal
verlaufenden Nutboden 18, eine schräg nach hinten springende untere
Flanke 19, eine sich daran anschließende, vertikal verlaufende
untere Bande 20 sowie einen schräg nach hinten zurückspringenden
unteren Steg 21 auf. Diese verschiedenen Abschnitte der
Leitplanke 11 begrenzen mehrere Vertiefungen. Die Flanken 17 und 19 begrenzen
zusammen mit dem Nutboden 18 die zur Fahrbahn hin offene
Längsnut 22.
Auf der der Fahrbahn abgewandten Seite, d. h. entgegen der Richtung 8,
sind zwei Vertiefungen 41 gebildet, einerseits durch den
oberen Steg 15, die obere Bande 16 und die obere
Flanke 17 und andererseits durch die untere Flanke 19,
die untere Bande 20 und den unteren Steg 21. Das
vordere Ende des Stütz-Steges 12 liegt an
der hinteren Seite der oberen Bande 16 an. Das vordere
Ende des unteren Stütz-Stegs 13 liegt
an der hinteren Seite der unteren Bande 20 an. Im Bereich des
in Richtung 8 liegenden vorderen Endes der Platte 14 ist
eine sich senkrecht zur Richtung 8 erstreckende, einteilig
mit der Platte 14 ausgebildete Lasche 23 vorgesehen,
durch die die Leitplanke 11 im Bereich des Nutbodens 8 mit
einer Schraube 24 angeschraubt ist.
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Die
Stützen 4 weisen,
wie erwähnt,
ein Σ-förmiges Profil
mit im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, äußeren Schenkeln 25 auf,
die über zwei
innere Schenkel 26 miteinander verbunden sind. Die Stützen 4 sind
einteilig aus Stahlblech geformt. Der Querträger 7 ist im Bereich
seines hinteren Endes über
eine Klammer 27 mit der Stütze 4 verbunden. Die
Klammer 27 weist eine Grundplatte 28 mit zwei
davon senkrecht abstehenden Backen 29 auf. Die Grundplatte 28 ist über drei
Schrauben 30, die vorzugsweise auf den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks
angeordnet sind, mit der Platte 14 verschraubt. Die Backen 29 der
Klammer 27 umgreifen die äußeren Schenkel 25.
Die Backen 29 sind ferner über Schrauben 31 mit
den äußeren Schenkeln 25 verschraubt.
Vom hinteren Ende der Platte 14 steht senkrecht zu dieser
eine Lasche 32 hervor. Diese ist durch ein L-Profil 33 stabilisiert,
das über
eine der Schrauben 30 an der Platte 14 befes tigt
ist. An der Lasche 32 ist eine entgegen der Richtung 8 vorstehende
Hülse 34 mit
einer horizontal verlaufenden Durchgangsöffnung 35 befestigt.
Die Hülse 34 ist über eine
Mutter 36 an der Lasche 32 angeschraubt. Durch
die Hülse 34 ist
ein Zug-Anker 37 geführt.
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Bei
dem auch als Gewindestab bezeichneten Zug-Anker
37 handelt
es sich um einen Standard-Zug-Anker, wie er unter anderem unter
der Marke „Dywidag" auf dem Markt ist.
Der Zug-Anker
37 weist im Wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt
auf. Der Zug-Anker
37 ist massiv aus vollem Material, insbesondere
Stahl ausgebildet. Insbesondere ist der Zug-Anker
37 nicht nur ein Stahlblech oder
Stahlrohr. Der Zug-Anker
37 weist einen Durchmesser von
10 bis 60 mm, insbesondere 20 bis 40 mm, insbesondere 25 bis 32
mm auf. Auf der Außenseite
ist ein grobes Außen-Gewinde
38 vorgesehen. Auf
gegenüberliegenden
Seiten des Zug-Ankers
37 sind Abflachungen
39 vorgesehen,
damit der Zug-Anker
37 mit Werkzeugen ergriffen und gedreht werden
kann. Der Zug-Anker weist eine große Eigensteifigkeit auf, so
dass auch Schubkräfte
und nicht nur Zugkräfte
entlang der Längsrichtung
des Zug-Ankers
37 übertragbar
sind. Insofern unterscheidet sich der Zug-Anker
37 wesentlich
von einem Stahlseil. Darüber
hinaus besteht beim Zug-Anker
37 anders als bei einem Stahlseil
nicht das Problem des Durchhängens
und dass das Seil vorgespannt werden muss. Der Zug-Anker weist eine
typische Zugfestigkeit von ca. 500–600 N/mm
2 auf.
Vorzugsweise wird für
den Zug-Anker
37 eine derartige Festigkeit gewählt, um
die beste Kombination aus Zug- und Druckbelastbarkeit und Flexibilität zu gewährleisten. Höhere Festigkeiten
von mehr als 900 N/mm
2 könnten bei plötzlicher
Stoßbelastung
zum Reißen
neigen, ohne dass eine plastische Deformation durch Einschnüren stattfindet.
Ein Einsatz höherer
Festigkeiten ist jedoch in Einzelfällen denkbar. Der Bruchwert
der Zug-Anker
37 auf Zug liegt zwischen 100 und 1200 kN, insbesondere
150 bis 630 kN. Bezogen auf die einzelnen Durchmesser sind die Bruchlasten wie
folgt: Bei 50 mm Durchmesser 1080 kN, bei 40 mm Durchmesser 631
kN, bei 32 mm Durchmesser 442 kN, bei 28 mm Durchmesser 336 kN und
bei 16 mm Durchmesser 111 kN. Diese Zahlenangaben sind alle rein
beispielhaft. Es ist grundsätzlich
möglich, auch
Zug-Anker mit einem
anderen Querschnitt, insbesondere einem rechteckigen Querschnitt,
zu verwenden. Besonders bevorzugt sind jedoch Zug-Anker mit einem
im Wesentlichen runden oder ovalen Querschnitt. Benachbarte Zug-Anker
37 sind
durch nicht dargestellte Verbindungsmuttern mit einem zu dem Außengewinde
38 passenden
Innengewinde zu einem endlosen Verbund verbunden. Bezüglich der Verbindung
benachbarter Zug-Anker wird auf die
DE 10 2006 001 980.6 vom 13.01.2006,
dort insbesondere die
2 und
3 mit der
zugehörigen
Beschreibung, verwiesen.
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Zusätzlich ist
es möglich,
in einer der Vertiefungen
22,
41 der Leitplanke
11,
insbesondere in der oberen Vertiefung
41 einen zusätzlichen
Stabilisierungs-Zug-Anker
40 vorzusehen, der genauso ausgebildet
sein kann wie der Zug-Anker
37. Hinsichtlich der Details
der Befestigung des Stabilisierungs-Zug-Ankers
40 wird
auf die
DE 10 2006 001 980.6 vom
13.01.2006, dort die
4 und
5 sowie
die zugehörige
Beschreibung verwiesen. Durch den Stabilisierungs-Zug-Anker
40 kann
die Stabilität der
Leitplanke
11 im vorderen Bereich stark erhöht werden.
Für die
vorliegende Erfindung ist die Hinzufügung eines oder mehrerer Stabilisierungs-Zug-Ankers
40 jedoch
nicht erforderlich. Darüber
hinaus ist es möglich,
zusätzlich
zu den bereits vorhandenen Stützen
4 besonders
stabile Extra-Stützen
anzuordnen, die zu einer Stabilisierung des Zug-Ankers
37 beitragen
können.
Darüber
hinaus ist es möglich,
auf den Zug-Anker
37 Muttern von beiden Seiten jeder Stütze
4 aufzuschrauben,
so dass der Zug-Anker
37 relativ zu den Stützen
4 fixiert
ist.
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Im
Folgenden wird das Verhalten der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1 beschrieben,
wobei auf die zusätzliche
Stabilisierung durch den Stabilisierungs-Zug-Anker 40 nicht
eingegangen wird. Der Zug-Anker 37 ist zunächst mit
den jeweils in Richtung 2 angrenzenden Zug-Ankern, wie
oben beschrieben, über
Verbindungsmuttern verbunden. Er bildet somit gleichsam einen endlosen
Zug-Anker. An jeder Stütze 4 ist
der Zug-Anker durch eine Hülse 34 geführt und
somit über
den Querträger 7 an
der entsprechenden Stütze 4 befestigt.
Kommt es nun zu dem Aufprall eines Kraftfahrzeugs auf die Leitplanke 11,
so werden die Leitplanke 11 dort sowie die benachbarten
Stützen 4 entgegen
der Richtung 8 nach hinten gedrückt. Häufig kommt es hierbei an der
Stelle zu einem Abreißen
der Verbindung zwischen dem Querträger 7 und der zugeordneten
Stütze 4,
was ohne die vorliegende Erfindung zu einer erheblichen Destabilisierung
der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1 in
diesem Bereich führen
würde.
Hier setzt die Funktion des als Gelenkachse wirkenden Zug-Ankers 37 ein, der
durch seine Befestigung über
den Querträger 7 an
zahlreichen Stützen 4 eine
in gewissem Umfang ortsfeste Drehachse definiert. Reißt die Verbindung zwischen
dem Querträger 7 und
der Stütze 4 oder kommt
es auch nur zu einer starken Deformation, so wird der Querträger 7 mit
seinem vorderen Ende 10 nach oben verschwenkt, d. h. der
Winkel b zwischen dem Querträger 7 und
der Stütze 4,
der im Ausgangszustand 90° beträgt, erhöht sich
auf einen Wert > 90°, wodurch
sich die Höhe
der Leitplanke 11, insbesondere des oberen Randes der Leitplanke 11,
gegenüber
dem Boden erhöht.
Dies hat den Vorteil, dass die Gefahr, dass das aufprallende Fahrzeug, insbesondere
im Fall eines Busses oder eines Lastwagens, die Verkehrs-Leit-Einrichtung 1 überfährt, reduziert
wird. Beim Aufprall wird die Leitplanke im Wesentlichen um die Drehachse
des Zug-Ankers 37 nach oben verschwenkt. Der hierbei am
Ende der Verformung auftretende Winkel b kann beispielsweise zwischen
95° bis
180°, insbesondere
110° bis 150° liegen,
wobei dies nur gro be Schätzungen
sind. Der Querträger 7 verhält sich
während
des Aufpralls somit annähernd
so, als wäre
er an dem Zug-Anker 37 verschwenkbar angelenkt, wobei ein
vollkommen freies Hochschwenken des Querträgers nach dem Brechen der Schrauben 30 dadurch
verhindert wird, dass die Leitplanke 11 ebenfalls ein quasi
endloses Band darstellt und in den nicht durch den Aufprall beeinträchtigten
Bereichen unverändert
stabil gehalten ist, was dem Hochklappen entgegenwirkt. Darüber hinaus
ist es möglich,
dass die Schrauben 30 nicht brechen, sondern die Stützen 4 einknicken.
In diesem Fall ändert
sich der Winkel b nur geringfügiger. Das
Hochschwenken der Leitplanke 11 findet dennoch statt.
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Bei
dem Aufprall wird der Zug-Anker 37 im Bereich des Aufpralls
nach hinten leicht deformiert, wodurch eine Verkeilung des Zug-Ankers
in den benachbarten Hülsen 34 auftritt.
Durch das Außengewinde 38 entsteht
nach dem Verkeilen in den Hülsen 34 eine
automatische Arretierung, so dass der Zug-Anker 37 in den
Hülsen 34 nicht
frei verschoben werden kann.
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Es
kann von Vorteil sein, den Zug-Anker 37 niedriger als in 2 dargestellt,
beispielsweise in Höhe
des unteren Stütz-Steges 13 am
Querträger 7 zu
befestigen. In diesem Fall weist die Lasche 32 eine weitere
untere Bohrung auf. Hierdurch kann die Drehachse nach unten verlegt
werden, was je nach Art des zu erwartenden Aufpralls und der Relativhöhe von Fahrzeug
und Leitplanke sinnvoll sein kann. Vorteilhaft ist, dass durch die
vorliegende Erfindung bestehende Verkehrs-Leit-Einrichtungen aufgerüstet werden
und sehr viel höhere
Rückhaltefähigkeiten sowie
kleinere Durchbiegungen erzielt werden können. Die Nachrüstung ist
nur mit geringen Kosten verbunden. Der Zug-Anker 37 muss
nur hinten an dem bereits existierenden Querträger 7 angeschraubt
werden. Dasselbe gilt für
die optionale Ergänzung
der Verkehrs-Leit-Einrichtung durch den Stabilisierungs-Zug- Anker 40.
Es ist möglich,
Verkehrs-Leit-Einrichtungen 1 herkömmlicher Art nur im Bereich
besonderer Gefahrenstellen mit Zug-Ankern nachzurüsten. Zur
Erhöhung
der Korrosionsbeständigkeit
können
die Leitplanke und/oder die Zug-Anker verzinkt sein.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 ein
zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben. Identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche,
jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen
mit einem nachgestellten a. Der Aufbau der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1a entspricht
dem der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Zusätzlich
sind der hintere Zug-Anker 37 und der vordere Stabilisierungs-Zug-Anker 40 durch
Quer-Anker 42 miteinander verbunden. Die Quer-Anker 42 weisen
einen mittigen Stab 43 auf, bei dem es sich im Grundsatz
um denselben Typ von Zug-Anker oder Gewindestab handelt, wie oben
beschreiben. An den Enden weist der Stab 43 zwei rohrförmige Muffen 44 auf,
die mit den Enden des Stabes 43 verschweißt sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Enden des Stabes 43 entsprechend
der Außenform
der Muffe 44 ausgebildet sind, um die Stabilität der Verbindung
zwischen Muffe 44 und Stab 43 zu verbessern. Die
Muffen 44 sind auf die Zug-Anker 37 bzw. 40 geschoben,
sodass der jeweilige Quer-Anker 42 die
Zug-Anker 37 und 40 in Transversal-Richtung 8 verbindet.
Entlang der Richtung 2 der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1a sind
in regelmäßigen Abständen Quer-Anker 42 vorgesehen.
Diese sind über
Madenschrauben 45 in den Muffen 44 auf den Zug-Ankern 37 bzw. 40 fixiert.
Die Quer-Anker 42 sind über
die Länge
der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1a in regelmäßigen Abständen angeordnet,
beispielsweise alle zwei Meter, drei Meter oder vier Meter.
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Durch
die Verbindung des vorderen Zug-Ankers 40 mit dem hinteren
Zug-Anker 37 durch
zahlreiche Quer-Anker 42 wird die Stabilität der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1a gegenüber einem
Aufprall entgegen der Richtung 8 stark erhöht. Die
Zug-Anker 37 und 40 biegen sich beim Aufprall
eines Kraftfahrzeuges nicht einzeln durch, sondern bleiben steif. Hierbei
handelt es sich um ein ähnliches
Phänomen, das
die Steifigkeit eines Doppel-T-Trägers gegenüber zwei
hintereinander angeordneten flachen Trägern begründet. Die Stabilität der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1a wird
besonders dann erhöht,
wenn die durch den Queranker 42 verbundenen Zug-Anker 37 und 40 in
Transversal-Richtung 8, d. h. senkrecht zur Fahrbahn-Richtung 2,
versetzt sind, d. h. aus Sicht eines aufprallenden Fahrzeuges hintereinander
angeordnet sind. Hierbei ist es nicht erforderlich, dass die Zug-Anker 37 und 40 in
derselben Höhe
angeordnet sind.
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Durch
die Anbringung der Quer-Anker 42 kann der typische Pfostenabstand
von 1,33 m bis 2,50 m bei herkömmlichen
Systemen auf über
4 m erhöht
werden, ohne dass die Stabilität
der Verkehrs-Leit-Einrichtung 1a gegenüber Aufprallen reduziert wird.
Hieraus ergibt sich eine Gewichts- und damit Materialersparnis von 30%
bis 40%.