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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Füllung einer Fuge zwischen einer
Schiene und einer angrenzenden Fläche als auch ein Verfahren zur
Verfüllung
einer Fuge und ein in dem System einsetzbares Einlegeelement.
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Zum
Verschluss von Längsfugen
insbesondere zwischen Schienen und angrenzenden Flächen, insbesondere
Verkehrsflächen
wie Straßen,
wobei die angrenzenden Flächen
aus Asphalt oder Beton oder aber beispielsweise auch Pflastersteinen
oder ähnlichem
bestehen können,
ist es bekannt, mit Heißvergussmassen
insbesondere auf bituminöser Basis
zu arbeiten. Derartige Vergussmassen sind insbesondere bei solchen
Fugen einsetzbar, die an das Rückstellverhalten
des Fugenvergusses nur geringe Anforderungen stellen. Ist jedoch
ein hohes Rückstellverhalten
notwendig, werden beispielsweise Fugenmassen auf Polysulfid-Basis
eingesetzt.
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Bei
diesen aus dem Stand der Technik bekannten Vergussmassen tritt gleichwohl
das Problem auf, dass die an einer Gleiskonstruktion mit Schienen wirkenden
horizontalen und/oder vertikalen Kräfte sowohl statisch als auch
dynamisch auftreten. Dabei treten sowohl Dehnungen, Stauchungen
und Scherungen als auch Kombinationen dieser auf. Bei Überfahren
der Gleisbereiche beispielsweise mit einem Schienenfahrzeug treten
Einsenkungen und/oder ein Hub der Schiene auf, woraus horizontale
und/oder vertikale Bewegungen des Fugenvergusses von größer 1 mm
auftreten können.
Je tiefer zudem eine Fuge ausgebildet ist, desto größer werden
die angreifenden Spannungskräfte
bei einer Dehnung der Fuge an den dann entstehenden Einschnürungen der
Vergussmasse.
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Durch
die vorstehend angesprochenen Kräfte
können
insbesondere Parallelrisse auftreten, wodurch Wasser in den Verbund
Schiene – Vergussmasse – angrenzende
Fläche
eindringen kann. Hierdurch besteht die Gefahr der Bildung von Frostschäden als
auch der Korrosion innerhalb des Verbundes. Dies tritt insbesondere
bei großen
Fugenspaltbreiten größer 30 mm
auf.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein System
zur Verfügung
zu stellen, mittels welchem die vorstehend aus dem Stand der Technik
bekannten Nachteile verringert oder vermieden werden sollen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein System zur Füllung
einer Fuge zwischen einer Schiene und einer angrenzenden Fläche, umfassend
mindestens ein Vergussmaterial und mindestens ein Einlegeelement.
Dem Einlegeelement kommt dabei die Aufgabe zu, die angreifenden
Kräfte,
insbesondere horizontale als auch vertikale Kräfte, aufzunehmen, und hierdurch
die Bildung von insbesondere Parallelrissen im Verbund Schiene – Fugenverfüllung – angrenzende
Fläche
vermindern. Zudem wird durch den Einsatz eines Einlegeelementes eine
geringere Menge an Vergussmaterial benötigt, wodurch der diesbezügliche Aufwand
bei der Herstellung, ggf. Erwärmung
bei Einsatz eines heißverarbeitbaren
Materials und Einbringung desselben in eine Fuge sich reduziert.
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Schienen
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere solche mit
Standardprofilen wie dem S 49-Profil oder dem S 54-Profil, wie diese insbesondere
für Eisenbahnen
verwendet werden, aber auch Vignolschienen oder Breitfußschienen, welche
auch für
Straßenbahnen
zum Einsatz kommen, insbesondere Rillenschienen. Aber auch jede andere
Art von aus dem Stand der Technik bekannten Schienen, auch historische
Schienenprofile, sind von dem Begriff Schiene im Sinne der vorliegenden Erfindung
umfasst. Angrenzende Flächen
im Sinne der vorliegenden Erfindung können den Schienen benachbarte
Flächen
jeglicher Art sein, insbesondere Verkehrsflächen mit einer Beton- oder
Asphalteindeckung, aber auch solche mit einer Pflastereindeckung,
wobei Verkehrsflächen
nicht auf eine bestimmte Art des Verkehrs beschränkt sind, sondern grundsätzlich solche
Flächen
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind, welche einer Belastung
ausgesetzt sind.
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Das
Vergussmaterial gemäß der vorliegenden
Erfindung, welches auch als Fugenmasse angesprochen werden kann,
ist ein heiß oder
kalt verarbeitbares Material, welches in den Fugenspalt zwischen
Schiene und angrenzender Fläche
eingebaut wird. Dabei können
auch Mischungen unterschiedlicher Vergussmaterialien eingesetzt
werden, oder aber es können
Schichtungen unterschiedlicher Vergussmaterialien in den Fugenspalt
eingebaut werden. Bevorzugt ist das Vergussmaterial ausgewählt aus
einer Gruppe umfassend Kalt- und/oder
Heißvergussmassen.
Besonders bevorzugt ist dieses ausgewählt aus einer Gruppe umfassend
Materialien auf Bitumenbasis oder Polyurethanbasis. Im Falle des Einsatzes
bituminöser
Fugenmassen können
diese Zusätze
unter anderem von Kunststoffen, Weichmachern und mineralischen Füllstoffen
enthalten, so dass diese den individuellen Bedürfnissen vor Ort angepasst
sein können.
Insbesondere polymermodifizierte Bitumen können dabei zum Einsatz kommen. Heiß verarbeitete
Fugenmassen, insbesondere Pflaster- und Schienenfugenmassen, sind
thermoplastische Massen, welche überwiegend
Bitumen, welches als Bindemittel dient, umfassen. Je nach den gewünschten
Eigenschaf ten können
die thermoplastischen oder die plastischen Eigenschaften dieser Fugenmassen
eingestellt werden. Kalt verarbeitbare Fugenmassen sind insbesondere
reaktive, ohne Wärmezufuhr
einbaubare Ein- oder Zweikomponentensysteme, insbesondere solche
auf Polyurethanbasis, mit überwiegend
elastischen Eigenschaften.
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Vorteilhafterweise
kann das erfindungsgemäße System
auch ein Trennmittel umfassen, wodurch eine Dreiflankenhaftung verhindert
werden kann. Das Trennmittel wird dabei bevorzugt auf einen Fugengrund
aufgebracht, so dass eine Haftung des Vergussmateriales an den Fugenflanken
der Schiene als auch der angrenzenden Fläche erfolgt. Diese Fugenflanken
können
zudem vorteilhafterweise auch mit einem Haftgrund beziehungsweise
einem so genannten Primer/Voranstrich vorbehandelt sein, um hier
die Haftung an diesen zu erhöhen.
Solche Haftgrunde und Primer/Voranstriche sind dem Fachmann aus
dem Stand der Technik beispielsweise in Zusammenhang mit Schienenfugenmassen
oder der Verlegung bituminöser
Fugenbänder
bekannt.
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Vorteilhafterweise
ist das Einlegeelement von dem Vergussmaterial zumindest teilweise
oberhalb und unterhalb umgeben, und bevorzugt zumindest teilweise
ist des Einlegeelementes Vergussmaterial angeordnet. In einer besonders
bevorzugten Ausführungsform
umgibt das Vergussmaterial das Einlegeelement vollständig, abgesehen
von denjenigen Teilflächen
des Einlegeelementes, welche gegebenenfalls mit dem Fugengrund,
welcher dem Einlegeelement eine Stellfläche zur Verfügung stellen kann,
oder den Fugenflanken der Fuge in Kontakt kommen können. In
den diesbezüglichen
Kontaktbereichen zwischen Fugenflanken beziehungsweise Fugengrund
und Einlegeelement kann, jedoch muss Vergussmaterial nicht vorliegen,
so dass eine nahezu vollständige
Umgebung des Einlegeelementes durch das Vergussmaterial gegeben
ist, was im Sinne der vorliegenden Erfindung mit dem Begriff vollständig gleichzusetzen
ist.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Systems
weist das Einlegeelement mindestens ein Verzahnungsteil auf. Das
Verzahnungsteil ist vorzugsweise zumindest teilweise von dem Vergussmaterial
umgeben. Durch die Zurverfügungstellung
derartiger Verzahnungsteile durch das Einlegeelement wird ein dauerhafter
Verbund zwischen dem Vergussmaterial und dem Einlegeelement erzielt.
Durch das mindestens eine Verzahnungsteil werden Widerstands- und
Verzahnungsmöglichkeiten
zwischen dem Vergussmaterial und dem Einlegeelement zur Verfügung gestellt,
so dass einerseits die angreifenden horizontalen und/oder vertikalen
Kräfte
unmittelbar über
das Vergussmaterial auf das Einlegeelement übertragen und von diesem abgeleitet
werden können,
andererseits einer Rissbildung im Kontaktbereich des Vergussmateriales
mit dem Einlegeele ment vermieden ist. Besonders bevorzugt weisen
die Verzahnungsteile dabei im Querschnitt gesehen ein so genanntes Schwalbenschwanzprofil
auf, können
jedoch gleichwohl auch in jeder anderen möglichen Form ausgestaltet werden,
beispielsweise durch im Querschnitt gesehen sägeartige oder sonst wie gezackte
Vor- und/oder Rücksprünge. Insbesondere
kann das Einlegeelement auch unterschiedlich ausgebildete Verzahnungsteile
aufweisen, je nach den an dieses gestellten Anforderungen.
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Ist
bevorzugt vorgesehen, dass das Einlegeelement ein Hauptteil aufweist,
welches insbesondere zur Aufnahme horizontaler und/oder vertikaler Spannungen
dient, und ist bevorzugt vorgesehen, dass das Einlegeelement mindestens
ein Fußteil
aufweist, so weist bevorzugt das Hauptteil und/oder mindestens eine
Fußteil
des Einlegeelementes mindestens ein Verzahnungsteil auf.
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Vorzugsweise
ist das Einlegeelement des erfindungsgemäßen Systems profilartig, insbesondere als
Strangprofil, ausgebildet. Dabei kann das Einlegeelement als Vollprofil,
beispielsweise als Rundprofil, oder aber als offenes Profil, besonders
bevorzugt jedoch als Hohlkammerprofil, ausgebildet sein. Das profilartige
Einlegeelement weist vorzugsweise das bereits vorstehend schon angesprochene
mindestens eine Verzahnungsteil auf. Dieses kann beispielsweise
im Falle der Ausbildung des Profils als Vollprofil und hier insbesondere
als Rundprofil an dessen Außenumfang
angeordnet sein, im Falle eines offenen Profils, insbesondere offene
Fugenprofils, beispielsweise an dessen Oberseite oder Unterseite
oder aber an Querträgern
desselben, und im Falle eines Hohlkammerprofils an jeder beliebigen Stelle
desselben. Zur Erleichterung der Verteilung von Vergussmaterial
kann ein Profil horizontale und/oder vertikale Durchlässe aufweisen,
insbesondere im Fußteil
und/oder Hauptteil, wobei darauf zu achten ist, dass Hohlkammern
nicht verfüllt
werden.
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Ist
in der besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems
das Einlegeelement als Hohlkammerprofil ausgebildet, weist dieses
bevorzugt mindestens eine, weiter bevorzugt mindestens zwei, noch
weiter bevorzugt mindestens drei, in einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
genau drei Kammern, die durchgängig ausgebildet
sein können,
aber nicht müssen,
auf. Die Kammern können
dabei unterschiedlich dimensioniert sein. Bei einer Ausbildung mit
genau drei Kammern sind vorzugsweise zwei Kammern identisch, bevorzugt
dabei spiegelbildlich zueinander angeordnet, ausgebildet, wohingegen
eine dritte Kammer eine hierzu unterschiedliche Dimensionierung
aufweist. Die dritte Kammer ist dabei vorzugsweise zwischen den
beiden identischen Kammern angeordnet, und weist eine spiegelsymmetrische
Ausbildung auf entlang einer durch die Mitte der dritten Kammer
verlaufenden senkrechten Spiegelebene, bezogen auf einen Querschnitt
des hohlkammerprofilartig ausgebildeten Einlegeelementes. Aber auch
jede andere Ausbildung der Kammern in einem hohlkammerprofilartig
ausgebildeten Einlegeelement ist ermöglicht. So können beispielsweise
auch genau zwei Kammern vorgesehen sein, welche identisch zueinander, insbesondere
symmetrisch zueinander, im Innern des profilartig ausgebildeten
Einlegeelementes angeordnet sein können, aber auch unterschiedlich
dimensioniert sein können.
Auch können
mehr als drei Kammern, beispielsweise vier, fünf, sechs oder sieben Kammern
vorgesehen sein, wobei bevorzugt eine Anordnung sämtlicher
Kammern symmetrisch in Bezug auf eine senkrechte Spiegelebene erfolgt, welche
mittig durch das profilartig ausgebildete Einlegeelement, bezogen
auf dessen Querschnitt, verläuft.
Die Vorsehung insbesondere mindestens zweier Kammern ermöglicht die
Aufnahme horizontaler und/oder vertikaler Spannungen, welche durch
auf das in der Fuge angeordnete System ausgeübte Kräfte ausgeübt werden, und ermöglicht deren
Ableitung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Systems
sind die bevorzugt mindestens zwei Kammern eines hohlprofilartig
ausgebildeten Einlegeelementes im Hauptteil desselben angeordnet.
Die Kammern können
jedoch auch im Grundteil des Hauptteiles angeordnet sein, beziehungsweise
können
eine oder zwei Kammerwände unmittelbar
an das Grundteil angrenzen. Aber auch in einem Fußteil des
Einlegeelementes kann mindestens eine Kammer vorgesehen sein.
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Das
Grundteil des Einlegeelementes des erfindungsgemäßen Systems ist vorzugsweise
gerundet ausgebildet. Bevorzugt definiert das Grundteil ein Bogen-
oder Radialsegment beziehungsweise oder -bogen, weiter bevorzugt
bildet zumindest die Innenseite des Grundteils einen Halbkreis.
Das Grundteil trägt
dabei die übrigen
Teile des Hauptteiles, und stellt zudem den mindestens einen Verbindungsbereich
zu dem mindestens einen Fußteil
her. Ist dabei beispielsweise nur ein einziges Fußteil vorgesehen, kann
das Grundteil mindestens ein Radialsegment aufweisen, und im Übrigen eine
Kammer umschließen,
wobei der Boden einer Kammerwand dann an das Fußteil angrenzt. Grundsätzlich muss
im Sinne der vorliegenden Erfindung jedoch das Grundteil keine Bogen- oder Radialsegmente
beziehungsweise -bogen aufweisen. Dieses ist bevorzugt dann der Fall,
wenn das Einlegeelement mindestens zwei Füße aufweist, so dass bei einer
Anordnung des Einlegeelementes in einer Fuge durch ein Einklappen der
mindestens zwei Fullteile in Richtung auf eine mittig, bezogen auf
den Querschnitt durch das Einlegeelement, verlaufende senkrechte
Ebene einerseits problemlos eine vorgespannte Anordnung des Einlegeelementes
in einer schmalen Fuge ermöglicht
ist, andererseits sich aufgrund der Bewegung der mindestens zwei
Fußteile
in Richtung auf die genannte Ebene des Einlegeelementes hin entstehende
Materialwulste zumindest teilweise vermieden werden beziehungsweise
einer vorgespannten Anordnung des Einlegeelementes in der Fuge nicht
entgegenstehen.
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Der
Verbindungsbereich des Grundteiles des Hauptteiles zu dem mindestens
einen Fußteil
weist vorzugsweise mindestens eine, bevorzugt mit zwei Materialschwächungen
auf. Diese Materialschwächung
ist bevorzugt auf der Innenseite des Grundteiles angeordnet. Die
Materialschwächung
kann auf jede Art und Weise eingebracht werden, beispielsweise kann
diese im Querschnitt des Einlegeelementes gesehen eine halbrunde,
drei-, vier- oder
mehreckig ausgebildete Ausnehmung sein. Im Falle einer profilartigen
Ausbildung des Einlegeelementes liegt dann auf der Innenseite des
Grundteiles mindestens eine entsprechend ausgebildete und sich bevorzugt über die
gesamte Länge
des Einlegeelementes erstreckende Nut, beispielsweise mit einem
halbrunden oder sonst wie eckigen Querschnitt vor. Die Materialschwächung dient
der Vermeidung beziehungsweise Reduzierung sich bildender Materialwulste
bei einem Einklappen des mindestens einen Fußteiles bei einer spannenden
Anordnung des Einlegeelementes in einer Fuge.
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Das
mindestens eine Fußteil
ist über
mindestens einen Verbindungsbereich des Grundteiles des Hauptteiles
mit letzterem verbunden. Das mindestens eine Fußteil kann ebenso wie das Hauptteil
mindestens ein Verzahnungsteil aufweisen, wobei dieses Verzahnungsteil
bevorzugt auf einer dem Hauptteil zugewandten Seite des Fußteiles
angeordnet ist.
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Auf
der dem Hauptteil abgewandten Seite des Fußteiles ist mindestens ein
Vorsprung, bevorzugt mindestens zwei Vorsprünge angeordnet. Diese Vorsprünge können im
Querschnitt des Einlegeelementes gesehen beispielsweise sägezahnartig,
aber auch auf jede andere Art und Weise ausgestaltet sein. Hierdurch
wird bei einer bevorzugten Aufstellung des Einlegeelementes auf
einen Fugengrund eine zusätzlich
sichere Verbindung auch im Bereich des Fußteiles mit dem Vergussmaterial
erzielt, da dieses sich in den seitlichen Bereichen eines Vorsprunges
beziehungsweise auch Zwischenbereichen bei Vorsehung mehrerer Vorsprünge anordnet.
Bevorzugt weist das Fußteil
eine seitliche Stellfläche auf,
welche bevorzugt durch eine äußere Wandung eines
Vorsprunges an der Unterseite des Fußteiles zur Verfügung gestellt
ist. Bei Einklappen eines Fußteiles
bei einer notwendigen vorgespannten Anordnung des Einlegeelementes
in einer Fuge kann hierdurch dann das Einlegeelement auf einen Fugengrund
aufgestellt werden.
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Das
Hauptteil des Einlegeelementes des erfindungsgemäßen Systems umfasst neben dem Grundteil
und dem diesen zuordbaren mindestens einen Verbindungsbereich zu
dem mindestens einen Fußteil
vorzugsweise mindestens ein Dachteil. Dieses Dachteil dient der
Aufnahme insbesondere vertikaler Spannungen, und weist bevorzugt
mindestens ein Verzahlungselement auf. Dieses Verzahnungselement
kann dabei unterschiedlich ausgebildet sein zu den sonstigen Verzahnungselementen,
welche am Hauptteil und/oder Fußteil
angeordnet sein können.
Des Weiteren umfasst in einer besonders bevorzugten Ausführungsform
das Hauptteil ein Mittelteil, welches zwischen Dachteil und Grundteil
angeordnet ist. Das Mittelteil kann dabei derart dimensioniert sein,
dass dieses bevorzugt horizontal am Einlegeelement des erfindungsgemäßen Systems
angreifende Spannungen aufnimmt. Weiter bevorzugt sind zwischen
Grundteil des Hauptteiles und Mitteilteil des Hauptteiles und/oder
dem Dachteil des Hauptteiles Verbindungsarme angeordnet. Diese Verbindungsarme
bilden bei einer hohlprofilartigen Ausbildung des Einlegeelementes
gleichzeitig zumindest teilweise die Wände mindestens einer Kammer.
Die mindestens zwei Verbindungsarme geben dabei dem Einlegeelement
eine ausreichende Elastizität,
um horizontal und/oder vertikal angreifende Spannungen aufzunehmen
und abzutragen.
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Vorzugsweise
weist zumindest das Hauptteil des Einlegeelementes, bevorzugt das
gesamte Einlegeelement eine Spiegelebene auf, angeordnet mittig
und senkrecht in Bezug auf den Querschnitt des Einlegeelementes.
Hierdurch können
von beiden Seiten an das Einlegeteil angreifende Kräfte auf
gleiche Weise abgetragen werden.
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Ist
die Schiene als Vignolschiene oder Breitfußschiene ausgebildet, wird
der Fugengrund durch eine Kammerfüllung, gebildet beispielsweise
aus verfestigtem körnigem
Material, oder auch aus einem Kammerfüllelement, gebildet. Dann wird
bevorzugt das Einlegeelement des erfindungsgemäßen Systems auf diese Kammerfüllung aufgestellt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Füllung einer
Fuge zwischen einer Schiene und einer angrenzenden Fläche mit
dem erfindungsgemäßen System,
wobei mindestens ein Einlegeelement und mindestens ein Vergussmaterial in
die Fuge eingebracht wird. Besonders bevorzugt wird zuerst das mindestens
eine Einlegeelement in die Fuge eingebracht. Ist dabei das Einlegeelement profilartig
ausgebildet, kann über
die gesamte Länge der
Fuge ein einziges Einlegeelementprofil angelegt werden, das profilartig
ausgebildete Einlegeelement kann jedoch auch in einzelne Stücke zerlegt
und in diese unmittelbar benachbart oder auch beanstandet zueinander
in der Fuge eingebracht werden. Selbstverständlich können auch nicht profilartig
ausgebildete Einlegeelemente, welche bevorzugt geschlossene und
an keiner Endseite offene Kammern aufweisen, einge setzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird vor Einbringung des Einlegeelementes und/oder des Vergussmateriales
ein Trennmittel auf einen Grund der Fuge aufgebracht. Im Falle von
Vignolschienen oder Breitfußschienen
kann dabei der Grund auch beispielsweise von einem Kammerfüllelement
oder einer sonstigen Kammerfüllung
gebildet sein.
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Des
Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein profilartiges Einlegeelement
mit einem Hauptteil zur Aufnahme horizontaler und/oder vertikaler
Spannungen umfassend ein Grundteil sowie mindestens ein Fußteil. Die
weiteren bevorzugten Ausgestaltungen des profilartigen Einlegeelementes sind
den Ansprüchen
27 bis 33 und den weiteren Ausführungen
zu dem erfindungsgemäßen System zu
entnehmen.
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Schließlich betrifft
die vorliegende Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Einlegeelementes
zur Anordnung in einer Fuge, wobei besonders bevorzugt die Anordnung
zwischen einer Schiene und einer angrenzenden Fläche ist. Aber auch die Anordnung
in einer anderen Fuge, beispielsweise zwischen zwei angrenzenden
Asphalt- und/oder
Betondeckschichten von Fahrbahnen oder aber zu versiegelnden Flächen, zu
Hauswänden
oder Ähnlichem
ist von der erfindungsgemäßen Verwendung des
erfindungsgemäßen Einlegeelementes
umfasst.
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Diese
und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der
nachfolgenden Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1:
einen Querschnitt durch einen Schienenbereich mit Fugen mit einem
erfindungsgemäßen System;
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2:
eine Draufsicht auf den Schienenbereich gemäß 2;
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3:
eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Einlegeelementes;
und
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4:
eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Ausführungselementes
in ungespannter und zwei vorgespannten Ausbildungen.
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Zunächst sei
darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die in den Figuren
gezeigten Merkmalskombinationen beschränkt ist. Vielmehr sind die
jeweils in der Beschreibung einschließlich der Figurenbeschreibung
offenbarten Merkmale mit denjenigen in den Figuren angegebenen Merkmalen kombinierbar.
Insbesondere ist die Ausbildung der in den
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3 und 4 gezeigten
beiden Ausführungsformen
des Einlegeelementes nicht die einzig mögliche. Insbesondere kann das
Einlegeelement auch lediglich ein und nicht zwei Fußteile aufweisen und
ein Grundteil eines Hauptteiles eine Kammer umfassen. Des Weiteren
können
auch die Fußteile unterschiedlich
ausgebildet sein ebenso wie das Hauptteil, wobei das Hauptteil nicht
zwingend ein Mittelteil aufweisen muss, und insbesondere auch lediglich
eine Kammer aufweisen kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass im
Hauptteil überhaupt
keine Kammer vorgesehen ist. Des Weiteren kann insbesondere auch
das Grundteil nicht als Kreis beziehungsweise Boden- beziehungsweise
Radialbogen beziehungsweise -segment ausgebildet sein, sondern auch
jede andere Ausgestaltung aufweisen. Des Weiteren sei darauf hingewiesen,
dass die in den Patentansprüchen
aufgenommenen Bezugszeichen in keiner Weise den Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung beschränken
sollen, sondern lediglich auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele
verweisen.
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1 zeigt
einen Querschnitt durch einen Schienenbereich mit einer als Rillenschiene 16.1 ausgebildeten
Vignolschiene mit einer Rille 17, welche in einem Boden 29 auf
einem Schienenunterguss 28, welcher elastisch-dämpfende
Eigenschaften aufweist, angeordnet ist. Zwischen einer äußeren Verkehrsfläche 24.1 und
einer inneren Verkehrsfläche 26 ist
eine äußere Fuge 20.1 und
eine innere Fuge 22.1 angeordnet, welche bevorzugt mit
einem identischen Vergussmaterial 12 verfüllt sind.
In der äußeren Fuge 20.1 ist
dabei ein erfindungsgemäßes System 10 angeordnet,
welches das Vergussmaterial 12 und ein Einlegeelement 14,
ausgebildet als Hohlkammerprofil mit drei Kammern, umfasst. Das
Einlegeelement 14 ist dabei auf einem Fugengrund 30 angeordnet,
welcher durch ein Kammerfüllelement 18.1, benachbart
der Schiene 16.1 angeordnet, gebildet ist. Auf der gegenüberliegenden
Seite der Schiene 16.1 ist dabei ein weiteres Kammerfüllelement 18.2 angeordnet.
Des Weiteren sind der 1 statische Bruchlinien 19.1 und 19.2 zu
entnehmen. Eine Oberkante 25 der Verkehrsfläche 24.1 und
Oberkante 27 der inneren Verkehrsfläche 26 sind ebenfalls 1 zu
entnehmen.
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2 zeigt
eine Aufsicht des Schienenbereichs gemäß 1, wodurch
besonders gut die spiegelbildliche Anordnung der ersten Schiene 16.1 zu
einer weiteren Schiene 16.2, die Anordnung der zwischen
diesen liegenden inneren Fläche 26 als auch
der zwischen den Schienen 16.1 und 16.2 angeordneten
inneren Fugen 22.1 und 22.2 ersichtlich ist. Ebenso
kann 2 die Anordnung der äußeren Fugen 20.1 und 20.2 zwischen
den Schienen 16.1 und der äußeren Fläche 24.1 und der Schiene 16.2 und
der weiteren äußeren Verkehrsfläche 24.2 entnommen
werden. Die Flächen 24.1 und 24.2 als
auch 26 sind dabei als Verkehrsflächen anzusprechen und können eine
Asphalt- oder Betondeckschicht einer Fahrbahndecke, eine Pflasterung,
oder Ähnliches sein.
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3 zeigt
nun eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Einlegeelementes 14,
welches in dem erfindungsgemäßen System 10 einsetzbar
ist. Das Einlegeelement gemäß 3 ist
dabei spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene 54, welche
mittig und senkrecht durch das Einlegeelement 14, bezogen
auf dessen Querschnitt, verläuft,
ausgebildet. Das Einlegeelement 14 weist dabei einen Hauptteil 32 mit
einem Grundteil 34, einem Mittelteil 31 und einem
Dachteil 43 auf. Das Grundteil 34 weist dabei Verbindungsbereiche 37.1 und 37.2 auf,
welche eine Verbindung zu Fußteilen 36.1 und 36.2 zur
Verfügung stellen.
Des Weiteren weist das Grundteil 34 eine halbkreisförmige Ausbildung
auf, bezogen auf einen Mittelpunkt 33 und insbesondere
eine Innenseite 35 des Grundteils 34, als auch
auf der Innenseite 35 eine dem ersten Fußteil 36.1 als
auch dem zweiten Fußteil 36.2 zugewandte
Materialschwächung 44.1 und 44.2.
Diese Materialschwächungen 44.1 und 44.2 sind
bei einer profilartigen Ausbildung des Einlegeelementes 14 als
auf der Innenseite 35 des Grundteiles 14 verlaufende
Nuten ausgebildet. Die Materialschwächungen 44.1 und 44.2 weisen
gemäß 3 einen
halbkreisförmigen
Querschnitt auf, können
jedoch auch jede andere Ausgestaltung aufweisen.
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Das
Grundteil 34 weist äußere Verbindungsarme 52.1 und 52.2 und
innere Verbindungsarme 53.1 und 53.2 auf, welche
das Grundteil 34 mit dem Mittelteil 31 des Hauptteiles 32 verbinden.
Diese Verbindungsarme 52.1, 52.2, 53.1 und 53.2 bilden
dabei gleichzeitig teilweise Innenwände von Hohlkammern 40.1 und 40.2 sowie 42.
Die Hohlkammern 40.1 und 40.2 sind dabei identisch
ausgebildet und spiegelsymmetrisch entlang der Spiegelebene 54 im
Hauptteil 32 angeordnet. Die Kammer 42 hingegen
ist erheblich größer als
die Kammern 40.1 und 40.2 ausgebildet, ist aber
im Übrigen
ebenfalls symmetrisch zu der Spiegelebene 54 ausgebildet.
Dabei sind die Kammern 40.1 und 40.2 viereckig,
die größere Kammer 42 hingegen
siebeneckig ausgebildet. Aber auch jede andere Ausbildung der Kammern 40.1, 40.2 und 42 ist
ermöglicht,
beispielsweise auch eine nichteckige, dreieckige oder sonst wie
mehreckige Ausbildung.
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An
das Mittelteil 31 schließt ein Dachteil 43 an,
welches Verzahnungsteile 39.1, 39.2, 39.3 und 39.4 aufweist,
welche eine gemeinsame Ebene bilden. Über diese Verzahnungsteile
werden einerseits vertikale Kräfte
durch das Hauptteil 32 des Einlegeelementes 14 aufgenommen,
andererseits erfolgt durch die Ausbildung der Verzahnungsteile 39.1 bis 39.4 eine
sichere Anbindung mit dem in der 3 nicht
gezeigten Vergussmaterial. Des Weiteren weist das Einlegeelement 14 weitere
Verzahnungsteile 38.1, 38.2, 38.3 und 38.4 auf, wobei
die Verzahnungsteile 38.1 und 38.4 auf einer dem
Hauptteil 32 zugewandten Seite der Fußteile 36.1 und 36.2 angeordnet
sind, wohingegen die weiteren Verzahnungsteile 38.2 und 38.3 auf
der dem Dachteil 43 zugewandten Seite des Mittelteiles 31 zugeordnet
sind. Die Verzahnungsteile 38.1 bis 38.4 sind
schwalbenschwanzartig ausgebildet, das heißt sie können als im Querschnitt gesehen
trapezförmige
Verzahnungsteile angesprochen werden, welche mit ihrer kurzen Grundlinie
mit der Außenfläche der
Fußteile 36.1 und 36.2 beziehungsweise
der dem Dachteil zugewandten Außenfläche des
Mittelteiles 31 zugeordnet sind. Aber auch jede andere
Art der Ausgestaltung der Verzahnungsteile 38.1 bis 38.4 ist
möglich,
insbesondere müssen
diese nicht identisch zueinander ausgebildet sein. So können die
Verzahnungsteile auf den Fußteilen
eine andere Ausbildung aufweisen als diejenige auf dem Mittelteil,
oder aber Mittelteil oder Fußteil
können
auch keine Verzahnungsteile 38 tragen. Im Übrigen können auch
weitere Verzahnungsteile 38 oder 39 an jeder beliebigen
Stelle des Einlegeelementes 14 zusätzlich angeordnet sein.
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Die
Fußteile 36.1 und 36.2 weisen
Vorsprünge 46 auf
der einem Fugengrund zugewandten Unterseite auf, welche im Querschnitt
gesehen sägezahnartig
ausgebildet sind. Aber auch jede andere Art der Ausbildung der Vorsprünge 46 ist
möglich, insbesondere
kann auch jeweils nur genau ein Vorsprung 46 unter einem
jeden Fußteil 36.1 und 36.2 angeordnet
sein. Durch jeweils einen der Vorsprünge 46 wird eine seitliche
Stellfläche 47.1 beziehungsweise 47.2 zur
Verfügung
gestellt, welche bei einem Einklappen der Fußteile 36.1 und 36.2 in
Richtung von Pfeilen 48.1 und 48.2 bei einem vorgespannten
Einbau des Einlegeelementes 14 in eine Fuge die Anordnung
in selbige erleichtert.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Einlegeteiles 14,
welches sich insbesondere in Hinblick auf die Ausbildung des Mittelteiles
und der Verzahnungsteile 38.1 bis 38.6 beziehungsweise 39.1 und 39.2 im
Vergleich zu der Ausführungsform
gemäß 3 unterscheidet.
Die Verzahnungsteile 38 und 39 sind bei der Ausführungsform
gemäß 4 identisch
ausgebildet, und weisen im Querschnitt gesehen einen runden Querschnitt
auf. Das Mittelteil 31 weist dabei im Übergang zu dem Dachteil 43 bezogen
auf die Außenseite
des Übergangs
eine kreis- beziehungsweise bogenartige Ausbildung auf. Des Weiteren
sind jeweils zwei Verzahnungselemente 38.1 und 38.2 beziehungsweise 38.5 und 38.6 den
Fußteilen 36.1 und 36.2 zugeordnet.
Und schließlich
weist das Grundteil 34 auf dessen Innenseite 35 keine
Materialschwächungen 44.1 und 44.2 wie
die Ausführungsform
gemäß 3 auf.
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Besonders
gut ist 4 zu entnehmen, dass ausgehend
von einer ungespannten Ausbildung mit vollständig ausgeklappten Fußteilen 36.1 und 36.2 bei
Einklappen derselben in Richtung der Pfeile 48.1 und 48.2 sich
die gesamte Bauhöhe
des Einlegeelementes 14 erhöht, bis schließlich in
einer stark vorgespannten Ausbildung des Einlegeelementes 14 der Fußteil mit
den äußeren Stellflächen 47.1 und 47.2 insbesondere
auf einem hier nicht gezeigten Fugengrund in etwa parallel zu diesem
aufstellbar sind. Selbstverständlich
muss kein unmittelbarer Kontakt des Einlegeelementes 14 zu
dem Fugengrund 30, wie in 1 gezeigt,
erfolgen, sondern es kann auch eine beabstandete Anordnung vom Fugengrund 30 vorgesehen
sein. Die zwischen Vorsprüngen 46 gemäß 3 angeordneten
Rücksprünge 50.1 und 50.2 dienen
dabei insbesondere der guten Verbindung mit dem hier nicht gezeigten
Vergussmaterial. Insgesamt sind 4 neben
der ungespannten Ausbildung des Einlegeelementes 14 eine
Ausbildung in eine mittelgespannten sowie einer Ausbildung in einer
stark gespannten Form zu entnehmen.
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Durch
den Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird somit ein System
zur Verfügung
gestellt, durch welches angreifende horizontale und/oder vertikale
Spannungen im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten
Materialien einfach und sicher abgetragen werden können, wobei
gleichzeitig der Einsatz von unmittelbar vor Ort aufbereitbarem Vergussmaterial
vermindert wird. Sowohl bei Vorsehung rauer Fugenflanken, welche
insbesondere bei einem Fräsen
von Asphalt- oder Betonschichten vorliegen, aber auch bei Vorliegen
von Fugenflanken, welche relativ glatt ausgebildet sind, was beispielsweise
durch Einlegen einer Abstandsleiste bei Herstellung einer Verkehrsfläche erfolgen
kann, bietet das erfindungsgemäße System
große
Vorteile. Insbesondere weist es stets gute Werte für die Reißdehnung
und Reißkraft
auf, und zwar sowohl an gefrästen
Fugenflanken als auch an geschnittenen Fugenflanken. Auch ist durch
die spezifische Ausbildung des Einlegeelementes eine gute Anbindung
desselben an das Vergussmaterial sichergestellt. Das erfindungsgemäße Einlegeelement
schließlich
kann nicht nur bei Schienenlängsfugen
zum Einsatz kommen, sondern auch bei sonstigen anderen Fugen im
Straßenbau,
aber auch in anderen Bereichen des Bauwesens, beispielsweise im
Tief-, Grund- und Hochbau, insbesondere im Hausbau.