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Die
Erfindung betrifft eine Verankerung für einen Pfosten als Bestandteil
einer neben einer Brückenfahrbahn
installierten Schutzplankeneinrichtung für Kraftfahrzeuge.
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Die
deutsche Richtlinie für
passive Schutzeinrichtungen an Straßen sieht auf Brückenbauwerken
Pfosten mit Fußplatten
und Sollbruchstellen vor. Die hierbei in Frage kommenden Bauarten
EDSP (einfache Distanzschutzplanke) und DDSP (doppelte Distanzschutzplanke)
sind so konzipiert, dass sie der Aufhaltestufe H1 entsprechen. Die
Aufhaltestufe H1 entspricht jedoch nicht mehr den neuen europäischen Forderungen
gemäß der CEN-Norm
(DIN EN 1317). Diese verlangt an ganz bestimmten Stellen, wie beispielsweise
an den auf Brückentragwerken vorgesehenen
Pfosten als Bestandteile der Schutzplankeneinrichtungen, gegebenenfalls
auch die Aufhaltestufen H2, H3 oder H4. Hierbei muss die Aufhaltestufe
H4 etwa das Fünf fache
der kinetischen Energie im Vergleich zur Aufhaltestufe H1 einwandfrei umwandeln
können.
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Der
Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde,
eine Verankerung für
einen Pfosten als Bestandteil einer neben einer Brückenfahrbahn
installierten Schutzplankeneinrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen,
die auch der Aufhaltestufe H4 genügt.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Anspruchs
1.
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Jeder
auf einem Brückentragwerk
installierte und Leitplanken tragende Pfosten ist jetzt in seiner Bereitschaftsstellung
mit seinem unteren Ende an einer am Brückentragwerk festgelegten Halterung
verklemmt. Erfolgt nun ein Aufprall auf die Leitplanken, insbesondere
durch einen Lastkraftwagen, wodurch eine kinetische Energie bis
etwa zu einer Größenordnung
E kin 575000 N umgewandelt werden muss, so gestattet die reibschlüssige Einklemmung
des unteren Endes des Pfostens an der Halterung, dass sich der Pfosten
quer zu sich selber und hierbei Energie umwandelnd so lange verlagern
kann, bis der an der Halterung bestimmbare Betrag für eine Querverlagerung
erschöpft
ist. Hierdurch ist ein Großteil
der initiierten kinetischen Energie umgewandelt worden. Das aufprallende
Kraftfahrzeug wird vergleichsweise weich aufgefangen und nicht auf
die Brückenfahrbahn
zurück
geschleudert. Auch kann das Kraftfahrzeug nicht an den Leitplanken
hochsteigen und diese überqueren.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
kann sowohl EDSP- als auch DDSP-Bauarten zugeordnet werden.
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Die
Festlegung der Halterung am Brückentragwerk
ist an sich durch die Dicke der Deckschicht und durch den Ab stand
der Befestigungsschrauben in der Freizügigkeit ihrer Gestaltung beschränkt. Die Erfindung
erlaubt es nunmehr aber, die bei einem Aufprall eingeleitete Beanspruchung
harmonisch auf mehrere Pfosten zu verteilen und damit eine schlagartige
Krafteinleitung in eine einzelne Verankerung zu vermeiden.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Anspruch
2 erblickt. Danach wird die Halterung durch eine aufgeständerte Führungsplatte
mit einem vom unteren Ende des Pfostens durchsetzten, quer zur Fahrbahn
verlaufenden Längsschlitz
gebildet. Der Pfosten kann insbesondere einen C-förmigen Querschnitt
aufweisen, so dass er in dem Längsschlitz
mit Gleitspiel geführt
verlagerbar ist. Der Pfosten ist auf einer Grundplatte fixiert, insbesondere
mit der Grundplatte verschweißt.
Die Grundplatte ist in einem von der Führungsplatte, zwei seitlichen,
sich quer zur Brückenfahrbahn
erstreckenden leistenartigen Aufständerungen und dem Brückentragwerk
umfangsseitig begrenzten Kanal verlagerbar. Die Grundplatte kann
hierbei eine kreisrunde oder eine rechteckige Konfiguration haben. Wichtig
ist lediglich, dass die Grundplatte so reibschlüssig in den Kanal integriert
ist, dass dem aufprallenden Kraftfahrzeug ein ausreichender nachgebender
Widerstand entgegen gebracht werden kann, der dafür sorgt,
dass das Kraftfahrzeug entlang der Leitplanken geleitet und nicht
unkontrolliert auf die Brückenfahrbahn
zurück
geschleudert wird.
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Die
seitlichen Aufständerungen
sind mit der Führungsplatte
zweckmäßig verschweißt, so dass Führungsplatte
und Aufständerungen
einen einzigen Montagekörper
bilden.
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Um
die Bereitschaftsposition des Pfostens noch besser zu sichern, sehen
die Merkmale des Anspruchs 3 vor, dass in der Bereitschaftsposition
die Grundplatte mittels die Aufständerungen durchsetzender Fixierstifte
gehalten ist. Diese Fixierstifte werden insbesondere durch Gewindestifte
gebildet. Die Fixierstifte können
lediglich an die Seitenflächen
der Grundplatte angedrückt
sein. Vorstellbar ist aber auch, dass die Fixierstifte in Ausnehmungen
der Grundplatte fassen. Über
diese Kopplung der Fixierstifte mit der Grundplatte kann dann die
notwendige Abscherkraft im Hinblick auf die jeweils geforderte Aufhaltestufe
bis hin zur Aufhaltestufe H4 bestimmt werden.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung besteht im Anspruch 4. Danach sind
zwischen der Grundplatte und den Aufständerungen quer verstellbare
Leisten vorgesehen. Über
diese Leisten kann der bei einem Aufprall durch ein Kraftfahrzeug
notwendige Widerstand beim Verlagern der Grundplatte im Kanal noch
gezielter eingestellt werden. Die Verstellung bzw. das Anpressen
der Leisten an die Grundplatte erfolgt bevorzugt mit Hilfe von die
Aufständerungen durchsetzenden
Zylinderkopfschrauben mit Innensechskant.
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Unter
Anwendung der Merkmale des Anspruchs 5, wonach die der Grundplatte
zugewandten Seitenflächen
der Leisten mit Bremsbelägen
versehen sind, ist das Widerstandsverhalten mit sukzessiver Umwandlung
der kinetischen Energie noch besser einzustellen.
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Da
auf Brückentragwerken
die seitliche Verlagerung der Pfosten zu sich selber wegen des Platzmangels
zwangsläufig
begrenzt ist, sehen zur Verbesserung des Nachgiebigkeitsverhaltens
die Merkmale des Anspruchs 6 vor, dass der Pfosten gegen einen an
der Halterung vorgesehenen begrenzt elastisch ausgebildeten Widerstand
quer zur Brückenfahrbahn
kippbar ist. Dieser Widerstand tritt mithin dann in Aktion, wenn
der Verlagerungsweg des Pfostens erschöpft ist. Der Pfosten kann sich
dann mit den Leitplanken neigen und folglich weoter nachgeben.
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Erst
wenn der elastisch ausgebildete Widerstand erschöpft ist, wird der Pfosten verformt,
sofern die Beanspruchung anhält.
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Der
begrenzt elastische Widerstand kann in verschiedener Weise ausgebildet
werden. Nach Anspruch 7 besteht er aus einer unterseitig zwischen den
seitlichen Aufständerungen
an der Führungsplatte
vorgesehenen Schicht.
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Diese
Schicht kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 aus einem
Aluminiumschaum bestehen.
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Denkbar
ist gemäß Anspruch
9 aber auch Gummi oder ein gummiähnliches
Material.
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Schließlich ist
gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 10 noch vorgesehen, dass die Halterung mit Hilfe von
Verbundankern am Brückentragwerk
fixiert ist.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen veranschaulichten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
der Perspektive im Schema einen Längenabschnitt einer auf einem
Brückentragwerk installierten
einfachen Schutzplankeneinrichtung;
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2 in
vergrößerter Darstellung
einen Schnitt durch die 1 entlang der Linie II-II;
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3 einen
Querschnitt durch die Darstellung der 2 entlang
der Linie III-III;
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4 einen
Schnitt durch die Darstellung der 1 entlang
der Linie II-II gemäß einer
weiteren Ausführungsform;
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5 einen
Winkelschnitt durch die Darstellung der 4 entlang
der Linie V-V;
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6 einen
Schnitt durch die Darstellung der 1 entlang
der Linie II-II gemäß einer
dritten Ausführungsform;
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7 einen
Schnitt durch die Darstellung der 6 entlang
der Linie VII-VII;
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8 in
vergrößerter Darstellung
den Ausschnitt VIII der 7 und
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9 in
vergrößerter Darstellung
den Ausschnitt IX der 7.
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In
der 1 ist mit 1 ein Längenabschnitt (Schuss) einer
Schutzplankeneinrichtung bezeichnet, die sich neben einer Brückenfahrbahn 2 auf
einem Brückentragwerk
BTW befindet.
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Die
Schutzplankeneinrichtung 1 umfasst im Querschnitt C-förmige Pfosten 3 als
tragende Bauteile für
einen im wesentlichen W-förmigen
Querschnitt aufweisende Leitplanken 4, 5. Die
Leitplanken 4, 5 werden mit weiteren Leitplanken 4, 5 über nicht
näher dargestellte
konturmäßig angepasste
Kupplungsstücke
miteinander lösbar
verbunden.
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Es
sind zwei Leitplanken 4, 5 im Abstand übereinander
angeordnet. Die obere Leitplanke 5 ist gegenüber der
unteren Leitplanke 4 von der Brückenfahrbahn 2 versetzt
angeordnet.
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Die
Distanzierung zu und Festlegung der unteren Leitplanke 4 an
den Pfosten 3 erfolgt mit Hilfe von zueinander V-förmig gestellten
trapezförmigen Distanzblechen 6.
Die Distanzbleche 6 sind jeweils mit einem Schenkel 7 an
einen Pfosten 3 und mit dem anderen Schenkel 8 an
die zur Brückenfahrbahn 2 hin
divergierenden Innenschenkel 9 der Leitplanke 4 geschraubt.
Die Stege 10 der Distanzbleche 6 weisen nach unten
bzw. nach oben abgekantete Randflansche 11 auf.
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Die
Festlegung der oberen Leitplanke 5 an den Pfosten 3 erfolgt
mit Hilfe von über
die Länge
der Leitplanke 5 durchgehenden zueinander V-förmig gestellten
Distanzschienen 12, die ebenfalls einen trapezförmigen Querschnitt
haben. Auch hierbei werden ein Schenkel 13 an die Pfosten 3 und
der andere Schenkel 14 an die divergierenden Innenschenkel 15 der
Leitplanke 5 geschraubt.
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Die
unteren Enden 16 der Pfosten 3 (siehe 1 bis 3)
sind jeweils an einer am Brückentragwerk
BTW mittels Verbundanker 17 festgelegten Halterung 18 quer
zur Brückenfahrbahn 2 zwangsgeführt reibschlüssig verlagerbar.
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Die
Halterung 18 ist durch eine aufgeständerte rechteckige Führungsplatte 19 mit
einem vom unteren Ende 16 des Pfostens 3 durchsetzten
quer zur Brückenfahrbahn 2 verlaufenden
Längsschlitz 20 gebildet.
Die Aufständerungen 21 bestehen
aus im Abstand zueinander verlaufenden seitlichen Leisten. Sie sind,
wie die 3 erkennen lässt, mit der Führungsplatte 19 außenseitig über eine
V-Naht verschweißt. Führungsplatte 19 und
Aufständerungen 21 werden
von jeweils drei Bohrungen 22 durchsetzt. Durch diese Bohrungen 22 werden
Schraubbolzen 23 in die hülsenartigen Verbundanker 17 gedreht,
die in das Brückentragwerk
BTW eingelassen sind. Mit Hilfe von Muttern 24 wer den die
Halterungen 18 dann auf dem Brückentragwerk BTW fixiert.
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Das
untere Ende 16 jedes Pfostens 3 ist mit einer
Grundplatte 25 fest verbunden, insbesondere verschweißt. Im Falle
der Ausführungsform
der 1 und 3 ist die Grundplatte 25 rechteckig ausgebildet.
In der 2 ist sie rund dargestellt. Die Grundplatte 25 ist
in einem Kanal 26 längsverschieblich
(1 und 2), der von der Führungsplatte 19,
den seitlichen leistenartigen Aufständerungen 21 und dem
Brückentragwerk
BTW umfangsseitig begrenzt ist (1 und 2).
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Durch
die Bemessung der Dicke der Grundplatte 25 in entsprechender
Relation zu der Höhe
des Kanals 26 muss eine bestimmte Kraft aufgebracht werden,
um einen Pfosten 3 quer zur Brückenfahrbahn 2 verschieben
zu können.
Aufgrund dieser reibschlüssigen
Eingliederung der Grundplatte 25 in den Kanal 26 wird
bei einem Aufprall eines Kraftfahrzeugs auf die Schutzplankeneinrichtung 1 kinetische Energie
umgewandelt, wobei der jeweilige Pfosten 3 in dem Längsschlitz 20 verlagert
wird.
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Es
ist insbesondere aus 3 noch erkennbar, dass unterseitig
der Führungsplatte 19 zwischen den
beiden Aufständerungen 21 eine
einen begrenzt elastisch ausgebildeten Widerstand ausübende Schicht 27 aus
Aluminiumschaum oder Gummi aufgebracht sein kann. Diese Schicht 27 nimmt
dann ihre Funktion wahr, wenn der Pfosten 3 im Längsschlitz 20 bis
zum stirnseitigen Anschlag 28 (2) verlagert
worden ist. Bei weiter anhaltender Belastung des Pfostens 3 über die
Leitplanken 4, 5 wird dann der Pfosten 3 quer
zur Brückenfahrbahn 2 gekippt,
wobei die Schicht 27 durch die Grundplatte 25 verformt
wird. Erst wenn auch hier weitere Energie umgewandelt wurde, wird der
Pfosten 3 selber verbogen, sofern noch Belastung ansteht.
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Im
Rahmen der Ausführungsform
der 4 und 5 ist die Grundplatte 25 quadratisch
mit gerundeten Ecken 29 ausgebildet. Die veranschaulichte
Bereitschaftsposition wird durch insgesamt vier aus Gewindestiften
gebildete Fixierstiften 30 gewährleistet. Diese durchsetzen
Gewindebohrungen 31 in den Aufständerungen 21 und sind
in Ausnehmungen an den Seiten der Grundplatte 25 eingesetzt.
Die Fixierstifte 30 scheren ab, wenn auf den Pfosten 3 eine bestimmte
Belastung ausgeübt
und die Grundplatte 25 im Kanal 26 verlagert wird.
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Ansonsten
entspricht die Ausbildung der 4 und 5 derjenigen
der 1 bis 3, so dass eine nochmalige Erläuterung
nicht notwendig erscheint.
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Die
in den 6 bis 9 dargestellte Ausführungsform
unterscheidet sich von den voraufgehenden nur dadurch, dass zusätzlich zu
den Fixierstiften 30 zwischen der Grundplatte 25 und
den Aufständerungen 21 noch
verstellbare Leisten 32 mit auf den der Grundplatte 25 zugewandten
Seitenflächen 33 angeordneten
Bremsbelägen 34 vorgesehen
sind. Diese Leisten 32 werden mit Hilfe von Zylinderkopfschrauben 35 in
dem gewünschten
Umfang gegen die Grundplatte 25 gepresst und sichern hier
zusätzlich
die Bereitschaftsposition.
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Die 8 zeigt
noch im Detail, dass, wie auch bei den Ausführungsformen der 1 bis 5,
die unteren Enden 16 der Pfosten 3 in entsprechende
Ausnehmungen 36 der Grundplatte 25 eingesetzt
und hier verschweißt
sind.
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- 1
- Schutzplankeneinrichtung
- 2
- Brückenfahrbahn
- 3
- Pfosten
- 4
- untere
Leitplanke
- 5
- obere
Leitplanke
- 6
- Distanzbleche
- 7
- Schenkel
v. 6
- 8
- Schenkel
v. 6
- 9
- Innenschenkel
v. 4
- 10
- Stege
v. 6
- 11
- Randflansche
an 10
- 12
- Distanzschienen
- 13
- Schenkel
v. 12
- 14
- Schenkel
v. 12
- 15
- Innenschenkel
v. 12
- 16
- untere
Enden v. 3
- 17
- Verbundanker
- 18
- Halterung
- 19
- Führungsplatte
v. 18
- 20
- Längsschlitz
in 19
- 21
- Aufständerungen
v. 18
- 22
- Bohrungen
in 19 u. 21
- 23
- Schraubbolzen
- 24
- Muttern
- 25
- Grundplatte
- 26
- Kanal
f. 25
- 27
- Schicht
an 19
- 28
- Anschlag
f. 3 in 20
- 29
- Ecken
v. 25
- 30
- Fixierstifte
- 31
- Gewindebohrungen
in 21
- 32
- Leisten
zw. 25 u. 21
- 33
- Seitenflächen v. 32
- 34
- Bremsbeläge auf 33
- 35
- Zylinderkopfschrauben
- 36
- Ausnehmungen
in 25
- BTW
- Brückentragwerk