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Die Erfindung betrifft eine Fugenabdichtungsvorrichtung,
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, die insbesondere für die Fugenabdichtung von Querfugen
an Brücken
geeignet ist.
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Eine derartige Fugenabdichtungsvorrichtung ist
aus der
DE-OS 197 52 643 bekannt.
Diese Lösung zeichnet
sich dadurch aus, daß sie
auch für
tiefliegende Fugen geeignet ist. Derartige tiefliegende Fugen entstehen
zwischen Auflager und Brückenbauteilen
als horizontale Fugen, die vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt werden
müssen,
allein schon um eine Korrosion im Auflagerbereich zu vermeiden.
Bei dieser bekannten Lösung
ist ein senkrechter Schenkel in der Schutzbetonschicht auf einem
Kragschenkel abgestützt.
Aus Gründen
der besseren Wasserabfuhr ist der Kragschenkel leicht geneigt.
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Die Schutzbetonschicht ist regelmäßig als Ortbeton
ausgeführt,
so daß für die Herstellung
des senkrechten Schenkels eine spezielle Schalung notwendig ist.
Außerdem
muß das
Gewicht des Schutzbetons im wesentlichen von dem Kragschenkel aufgefangen
werden, nachdem Beton nur sehr wenig zugfest, jedoch sehr druckfest
ist. Aufgrund der Schrägstellung
des Kragschenkels oder Kragprofils neigt der senkrechte Schenkel
aber dann dazu, auf der Abdichtschicht nach außen zu gleiten, so daß im Übergangs-Innenradius
der Ortbetonschicht Spannungsrisse entstehen können, die zwar zunächst nicht
bis nach außen
reichen, jedoch recht gefährlich sind,
nachdem sie zunächst
verdeckt sind und dazu führen
können,
daß der
senkrechte Ortbeton-Schenkel geradezu abbröckelt und herunterfällt.
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Ein weiteres Problem derartiger Fugenabdichtungen
ist die durchgehende Abdichtung über
die Bauwerkskante hinweg, die zwar praktisch von der Flächendichtung 22 auf
der Bauwerks oberseite über einen
speziellen Elastomerflansch 50 gewährleistet ist, um Anschluß an die
Tropfbahn aus Elastomer zu erhalten. Jedoch wird der Elastomerflansch 30 mehrfach
von Befestigungselementen durchtreten, so daß mindestens dort seine Dichtwirkung
aufgehoben ist. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß Ortbeton
keineswegs dicht ist, so daß die
auf der oberen Oberseite vorliegende Feuchtigkeit korrosiv in die
darunterliegenden Schichten eindringen kann.
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Andererseits muß das Kragprofil 36 gut
im Überbau 12 verankert
sein, nachdem es die Last des vertikalen Schenkels des Ortbetons
aufnehmen muß. Ein
reines Aufkleben von Befestigungselementen auf den Elastomerflansch
würde daher
nicht ausreichen.
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Ferner ist es aus der
DE-PS 44 30 242 bekanntgeworden,
Bauwerke über
Schürzen
vor Korrosion zu schützen.
Die Schürze
ist bei dieser Ausgestaltung aus Elastomer ausgebildet und auch
an einem aus Elastomer bestehenden Lagerelement aufgehängt. Derartige
Lagerelemente kommen jedoch nicht in Betracht, wenn ein Schotterbelag
vorgesehen ist, oder wenn die Gefahr besteht, daß schwerere Teile in den Bereich
der Fugenkonstruktion herabfallen können, da ansonsten Beschädigungen
zu erwarten sind, die die gesamte Abdichtung in Frage stellen würden.
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Zudem sind die Halteelemente gerade
bei längeren
Schürzen
erheblichen und auch wechselnden Zugkräften unterworfen, nachdem regelmäßig Relativbewegungen
zwischen Überbau
und Widerlager bestehen, die um die Auflagerachse erfolgen, gerade
wenn Tropfsteine an der vom Bauwerk abgewandten Seite der Schürze angebracht
sind. Tropfsteine haben anderseits besondere Vorzüge, wenn Fugenkonstruktionen
für Eisenbahnbrücken bereitgestellt
werden sollen, denn sie stellen sicher, daß kein Schöpfer die Elastomer tropfbahn
berührt
und damit zu Abdichtproblemen führt.
Sie haben zumindest auf der der Tropfbahn oder Schürze zugewandten
Seite eine glatte Oberfläche
und enden bevorzugt knapp unterhalb des Halteelements.
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Fugenabdichtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 zu schaffen, die für die
dauerhafte Abdichtung gerade auch von tiefliegenden Fugen bei Eisenbahnbrücken noch
besser geeignet ist, ohne daß ein
besonderer konstruktiver Aufwand oder Wartungsaufwand erforderlich
wäre.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist das Halteelement für die Schürze in die
Bauwerkskante integriert, wobei sich ein waagrechter Schenkel entlang
der waagrechten Bauwerkskante und ein senkrechter Schenkel entlang
der senkrechten Bauwerkskante erstreckt und je Verankerungsbolzen
vorgesehen sind. Diese Lösung
verlagert die Dichtebene mit der Schutzfolie soweit wie möglich nach
oben und jedenfalls in Bereiche über
der Aufhängung
der Schürze.
Dies hat den Vorteil, daß über die
Schutzfolie abgeleitetes Regenwasser, beispielsweise mittels eines
Kragprofils, weiter abgeleitet werden kann und auch nicht von innen in
den Funktionsbereich des Halteelements reichen kann. In einer besonders
günstigen
Ausgestaltung ist es zudem vorgesehen, einen zweiten vertikalen Schenkel
sich nach oben erstrecken zu lassen, so daß die Entwässerung der Schutzbetonschicht
gezielt an bestimmten Stellen außerhalb der hier dargestellten
Dichtungen erfolgen sollte.
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Das Kragprofil hat den besonderen
Vorteil, daß es
nicht nur Regenwasser von dem Halteelement fernhält, sondern auch herabfallende
Schotterteile aufgrund seiner Schrägstellung nach außen wegrutschen
läßt, so daß die Oberseite
der Tropfsteine nur in ganz geringem Umfang oder bei Bedarf gar nicht
beeinträchtigt
wird. Insofern hat das Kragprofil eine Doppel funktion, denn es wirkt
zusätzlich
als Regenwasserschutz, so daß die
Kapillarwirkung zwischen dem vertikalen Schenkel des Halteelements und
dem oberen Abschlußlappen
der Schürze
nicht zum Tragen kommt, nachdem der dortige Bereich wasserfrei verbleibt.
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Erfindungsgemäß ist es besonders günstig, daß die Schutzbetonschicht
gerade verläuft,
so daß keine
Spannungen aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten zu
befürchten
sind. Die Schutzbetonschicht ist praktisch schwimmend gelagert,
wobei bevorzugt ein elastischer Fugenverguß gegenüber dem Halteelement vorgesehen
ist. Durch die Verankerungsbolzen läßt sich eine intensive Verankerung
des Halteelements im Bauwerk sicherstellen, so daß es auch
beim Arbeiten der Tropfbahn aufgrund der Relativbewegung zwischen Überbau und Widerlager
sicher verankert verbleibt. Bei Belastung biegt sich die Brücke durch,
so daß das
der Tropfbahn zugewandte Ende des Überbaus um das nicht dargestellte
Widerlager gedreht wird. Damit entsteht regelmäßig auch eine Vertikalbewegung
im Bereich der tiefliegenden Fuge, und damit eine vertikale Relativbewegung
zwischen den Tropfsteinen und dem Überbau. Die erfindungsgemäße Fugenabdichtung ist
für die
dauerhafte Abdichtung trotz dieser Relativbewegung überraschend
besonders gut geeignet.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
ist das erfindungsgemäße Halteelement
im wesentlichen kreuzförmig
ausgebildet: Der waagrechte Schenkel berührt den Verbindungspunkt zwischen dem
ersten und dem zweiten vertikalen Schenkel, und von diesem Verbindungspunkt
erstreckt sich schräg
nach unten das Kragprofil weg. In vorteilhafter Ausgestaltung läßt sich
ein derartiges Profil herstellen, in dem ein an sich bekanntes T-Profil
um 90° gedreht
eingebaut wird, nachdem ein Kragprofil angeschweißt ist.
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Erfindungsgemäß besonders günstig ist
es, wenn die Schürze
die tiefliegende Fuge deutlich überlappt:
Als günstig
hat sich in diesem Zusammenhang eine Überlappung um etwas mehr als
20 der Gesamtlänge
herausgestellt. Bei einer zu großen Länge der Schürze entsteht ein derart hohes
Gewicht und eine so hohe Belastung, daß ihre Eigenfestigkeit unter
den im Betrieb anstehenden Dauer-Wechselbelastungen leidet. Bei
einer Anordnung der Fuge 1 m unter der Bauwerks-Oberkante, also
der Oberkante des Überbaus,
sollte die Länge
der Schürze
also etwa 1,30 m betragen.
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Ein weiterer besonders günstiger
Gesichtspunkt der erfindungsgemäßen Fugenabdichtungsvorrichtung
liegt in der Herstellung des Schutzbetons. Aufgrund der Realisierung
einer planen Fläche, die
zudem von Vergußmasse
umgeben sein kann, muß keine
besondere Schalung gebaut werden; es reicht das Einlegen von Formkörpern, dem
zweiten vertikalen Schenkel des Halteelements benachbart und das
Ausgießen
der so erzeugten Pseudoschalung mit dem gewünschten Schutzbeton. Damit
entfallen auch Schwierigkeiten, die exakte Stärke des Schutzbetons im Bereich
des Übergangs
in den vertikalen Schenkel zu kontrollieren.
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Die erfindungsgemäße Fugenabdichtungsvorrichtung
ist auch besonders für
Eckübergänge geeignet.
So kann ein Übergang
von einer Querfuge zu einer Längsfuge über Flanschleisten
realisiert sein, die sich in der gewünschten Höhe vertikal erstrecken und
verhindern, daß sich
die Schürze
löst. Es
versteht sich, daß die
erfindungsgemäße Fugenabdichtungsanordnung
grundsätzlich
aber auch an tiefliegenden Längsfugen
realisiert werden könnte.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und
Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Fugenabdichtungsvorrichtung
in einer Ausführungsform;
und
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2 die
Vorrichtung gemäß 1 in einer perspektivischen
Ansicht, im eingebauten Zustand.
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Die in 1 dargestellte
Fugenabdichtungsvorrichtung 10 weist ein Halteelement 12 auf,
an dem eine Schürze 14 aufgehängt ist.
Das Halteelement 12 weist einen vertikalen Schenkel 16 und
einen horizontalen Schenkel 18 auf, die bündig mit
der Kante 22 des Bauwerks 20 sind. Die Oberseite 24 eines Überbaus 26 des
Bauwerks 20 ist bündig
mit der Oberseite des horizontalen Schenkels 18, und die vertikale
Vorderfläche 28 des Überbaus 26 ist
bündig mit
einer Vorderseite des vertikalen Schenkels 16.
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Das Halteelement 12 weist
ferner eine Mehrzahl von Ankerbolzen auf, von denen die Ankerbolzen 30 und 32 in 1 dargestellt sind. Der
Ankerbolzen 30 ist in dem horizontalen Schenkel 18 in
geeigneter Weise befestigt, beispielsweise eingeschraubt. Er erstreckt
sich deutlich von der vertikalen Vorderfläche beabstandet im wesentlichen
senkrecht nach unten. Der Ankerbolzen 32 ist hingegen in
den vertikalen Schenkel 16 eingeschraubt. Er ist abgekröpft und
erstreckt sich im Winkel von etwa 30° nach schräg unten. Der Ankerkopf 34 liegt
aufgrund dieser Ausgestaltung deutlich beabstandet an der Oberseite 24 des Überbaus 26,
so daß die
Sicherheit, daß es
zu keinem Ausbrechen kommt, erhöht
ist.
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Der Ankerbolzen 32 ist darüber hinaus
in besonderer Weise gestaltet. Er läuft in einem Gewindegang aus
und durchtritt den vertikalen Schenkel 16 des Halteelements 12.
Er trägt
die Schürze 14,
die über
eine Halteleiste 36 und eine Haltemutter 38 dort angepreßt ist.
Die Halteleiste 36 ist bevorzugt mindestens an ihrem unteren,
der Schürze 14 zugewandten
Kante angefast, um eine Kerbwirkung zu vermeiden. Damit wirkt die
Schürze 14 zugleich
als Dichtelement für
die Ausnehmung in dem Halteelement 12 für den Ankerbolzen 32.
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Andererseits erstreckt sich als eine
Art Dach oberhalb des Ankerbolzens 34 ein Kragprofil 40 in
einem Winkel von 10° nach
schräg
unten, und zwar so knapp oberhalb der Halteleiste 36, daß ein Festschrauben
der Haltemutter 38 noch ohne weiteres möglich ist, aber insbesondere
kein Regen- oder Traufwasser von oben zwischen die Schürze 14 und das
Halteelement 12 eindringen kann. Dort würde aufgrund des Anpreßdrucks
der Haltemutter 38 Wasser zwar nicht in den Bereich des
Ankerbolzens 32 gelangen können, als stehendes Wasser
aber zur Korrosion beitragen.
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Das Kragprofil 40 erstreckt
sich etwa über
4 cm, während
der Ankerbolzen 32 lediglich etwa 3 cm aus dem vertikalen
Schenkel 16 herausragt.
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Während
die Ankerbolzen 30 und 32 in 1 gekreuzt dargestellt sind, versteht
es sich, daß sie
sich in der Praxis in verschiedenen Ebenen, also gegeneinander versetzt,
erstrecken, wobei es bevorzugt ist, die Ankerbolzen 30 und 32 aufeinanderfolgend
abwechselnd anzubringen.
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Knapp unterhalb der Halteleiste 36 sind
mehrere übereinander
aufgeschichtete Traufsteine 42 vorgesehen, die eine Stärke von
etwa 10 cm aufweisen. Sie dienen der sicheren Versickerung des anfallenden
Regenwassers einerseits, aber andererseits der flächigen Anlage
an der Schürze 14,
so daß der seitliche
Materialdruck auf die Schürze
nicht dazu führen
kann, daß diese
verletzt wird. Eine Trennfuge 44 zwischen zwei Traufsteinen
ist bevorzugt deutlich oberhalb oder unterhalb einer horizontalen
Fuge 46 zwischen dem Überbau 26 und
einem Widerlager 48 ausgebildet.
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Die Fuge 46 ist in an sich
bekannter Weise so bemessen, daß auch
bei maximaler Durchbiegung der Brücke ein mindestens kleiner
Fugenspalt mit Sicherheitsreserve verbleibt, wobei bei den üblichen
Auflagerkonstruktionen der Fugenspalt bei Durch biegen der Brücke vergrößert und
bei Entlastung verringert wird. Es versteht sich, daß hier beliebige
geeignete Auflagerkonstruktionen zur Anwendung gelangen können und
insbesondere auch ein horizontaler Versatz zwischen Überbau 26 und
Widerlager 46 unproblematisch ist.
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Die Oberseite 24 des Überbaus 26 ist
mit einer Flächendichtung 50,
die als Schutzfolie ausgebildet ist, abgedeckt. Diese ist auch auf
den horizontalen Schenkel 18 aufgeklebt, so daß ein sicherer
Anschluß an
das Halteelement 12 gewährleistet
ist. Die Schutzfolie oder Flächendichtung 50 ist
mit Ortbeton 52 flächig
abgedeckt, wobei das Halteelement 12 in den Bereich des
Ortbetons aufragend einen zweiten vertikalen Schenkel 54 aufweist,
der sich vom horizontalen Schenkel 18 und dem Kragprofil 40 nach oben
erstreckt. Bevorzugt ist die Höhe
des vertikalen Schenkels 54 höchstens so hoch wie die Stärke des Ortbetons 52 und
bevorzugt etwas geringer. Ein Randspalt zum Ortbeton 52 ist
mit Vergußmasse 56 ausgefüllt, so
daß an
der Oberseite der Vergußmasse
ein Schrägfläche entsteht,
die stehendes Wasser leichter zum Kragprofil 40 und von
dort zu den Traufsteinen 42 ableitet.
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Aus 2 ist
die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fugenabdichtungsvorrichtung
in perspektivischer Ansicht ersichtlich. Traufsteine 42 erstrecken
sich nach der Art einer Mauer an der Schürze 12 entlang, wobei
aus Gründen
der einfacheren Darstellung lediglich einige Traufsteine dargestellt
sind. Es ist ersichtlich, daß das
Kragprofil 40 den Bereich der Halteleiste 36 gut
abdeckt.
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Im Übergangsbereich zu einem Flügel 60, der
ebenfalls mit einer Schürze 12 und
Tropfsteinen 42 geschützt
ist, sind zusätzlich
vertikale Halteleisten 62 und 64 vorgesehen, die
die Schürzen
festhalten. Nachdem ein Anvulkanisieren vor Ort im Ansatzbereich
schwierig ist, ist es bevorzugt, die Schürzen 12 einander überlappen
zu lassen, so daß sowohl
die kurze Halte leiste 62 als auch die lange vertikale Halteleiste 64 je
beide Schürzen 14 festhalten.
Diese Konstruktion erlaubt auch die Abfuhr des Regenwassers von
dem Bereich der hier nicht dargestellten Bewegungsfuge des Flügels, der
etwas geneigt ausgebildet sein kann.
