DE2633153A1

DE2633153A1 - Vorrichtung zur ueberbrueckung der dehnungsfugen in fahrbahnen und dergleichen, insbesondere in brueckenfahrbahnen

Info

Publication number: DE2633153A1
Application number: DE19762633153
Authority: DE
Inventors: Silvio Dipl Ing Bertschmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-29
Filing date: 1976-07-23
Publication date: 1977-02-17
Also published as: US4076440A; CA1046324A; CH595509A5; ATA547076A; AT355086B; AU502792B2; AU1643976A; JPS5949367B2; DE2633153C2; JPS5216825A; ZA764549B

Description

PATENTANWALT
DIPL-ING. GERD COMMENTZ

STUTTGART-I
KLlPPlEN ECKSTRASSE 4

Silvio Bertschmann, Dipl.-Ing. ETH, 6045 Meggen (Kt. Luzern,

Schweiz)

Vorrichtung zur Ueberbrückung der Dehnungsfugen in Fahrbahnen und dergleichen, insbesondere in Brückenfahrbahnen

oOo

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ueberbrückung der Dehnungsfugen in Fahrbahnen und dergleichen, insbesondere in Brückenfahrbahnen.

Bekannte Vorrichtungen zur Ueberbrückung von Dehnungsfugen weisen gleitende und reibende Bauteile auf, die das Oeffnen und Schliessen der Fuge ermöglichen. Eine Beeinträchtigung der Beweglichkeit unter Einwirkung von Schmutz, Korrosion und Abnützung kann diese bekannteil Vorrichtungen mit der Zeit untauglich werden lassen. Zudem erfordern derartige Konstruktionen eine sehr grosse Herstellungsgenauigkeit.

Eine andere bekannte Vorrichtung nach dem Schweizer-Patent 440.360 besteht aus in Bewegungsrichtung angeordneten dünnwandigen, zick-zack- oder wellenförmigen Tragstäben, die mit parallel zu den Fugenrändern verlaufenden Trägern verbunden sind. Eine solche Vorrichtung hat den Nachteil, dass man sie nicht wasserdicht ausbilden kann, da die zweidimensionalen

709807/0722 original inspected

Bewegungen der Spalte ein sicheres Abdichten unmöglich machen. Zudem müssen die gewellten oder zick-zack-förmig verlaufenden Träger dünnwandig leicht verformbar ausgebildet sein, was bei breiten Fugen, die tragfeste Stäbe erfordern, nicht möglich ist. Die erforderliche Tragfähigkeit und Elastizität ist nur bei kleinen Fugen beschränkt erreichbar.

Eine weitere Vorrichtung nach dem Schweizer-Patent 541.034 weist Lamellen auf, die auf mit den Fugenrändern verbundenen Fachwerken aus Gelenkstäben abgestützt sind. Unvermeidliche in Querrichtung zur Fahrbahn wirkende Kräfte können nicht aufgenommen werden. Die Gelenke, die unter der Verkehrslast stark beansprucht werden, sind verschleissanfällig und mit der Zeit sind störende Klappergeräusche zu erwarten. Die Konstruktion erfordert eine hohe Herstellungsgenauigkeit. Eine Anordnung von Dichtungskörpern in den Lamellenzwischenräumen ist möglich.

Eine weitere Vorrichtung nach den Schweizer-Patenten 549.696 und 546.311 weist zu den Fugenrändern parallele Längslamellen auf, die auf einer fachwerkartigen Konstruktion abgestützt sind. Dem Fachwerk fehlt, damit es überhaupt verformbar ist, der Obergurt und der Untergurt, d.h. es besteht aus elastisch verformbaren Abschnitten. Die Fachwerkstäbe sind biegesteif untereinander verbunden. Diese Konstruktion hat den Nachteil, dass die Fachwerkstäbe bzw. die elastisch verformbaren Abschnitte die ' Biegemomente aus der Verkehrslast aufnehmen müssen. Aus diesem Grund kann dieses System ohne zusätzliche Unterstützung nur zur Ueberbrückung von kleineren Fugen sinnvoll und wirtschaftlich angewendet werden. Die Konstruktion kann wasserdicht ausgebildet werden.

709807/0722

• Auf eine Vorrichtung der letztgenannten Art bezieht sich die erfindungsgeraässe Vorrichtung mit in der Fugenlängsrichtung verlaufenden, auf Fahrbahnhöhe angeordneten, in den angrenzenden Fugenrändern verankerten Randlamellen sowie mit einer oder mehreren in Abstand voneinander und von den Randlamellen angeordneten Zwischenlamellen und zwischen den Lamellen eingebau-

. ten elastisch verformbaren Dichtungselementen, wobei die Zwischenlamellen auf vertikal oder schräg nach unten verlaufenden Stützträgern abgestützt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wasserdichten Fahrbahnübergang zu schaffen, der keine gleitenden und reibenden Teile aufweist, verschleissfest ist und durch Einwirkung von Schmutz und Korrosion in seiner Funktion nicht beeinträchtigt wird, ferner die Dilatation und Kontraktion der Fuge ermöglicht und auch bei breiteren Fugen die erforderliche Tragfähigkeit ohne zusätzliche Abstützkonstruktionen besitzt; ausserdem soll ein solcher Fahrbahnübergang ohne hohe Herstellungsgenauigkeit erstellt werden können.

Zu diesem Zweck ist bei dem erfindungsgemässen Fahrbahnübergang jeder einzelne Stützträger mit den beiden Randlamellen direkt verbunden, und zwar durch zu beiden Seiten des Stützträgers angeordnete biegsame Seitenträger, die von den Randlamellen bzw. Fugenrändern, an denen sie befestigt sind, vertikal oder schräg nach unten verlaufen und mit ihren unteren E.nden an dem Stützträger angreifen.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen:

709807/0722

Fig. 1 bis 7 Sieben verschiedene Ausführungsbeispiele von

Dehnungsfugen mit drei Lamellen, im vertikalen Querschnitt,

Fig. la bis 7a die zugehörigen Grundrisse ohne die zwischen

den Lamellen angeordneten Dichtungselemente,

Fig. 8 bis 10 drei weitere Ausführungsbeispiele von Dehnungsfugen mit vier Lamellen, im vertikalen Querschnitt,

Fig. 8a bis lOa die zugehörigen Grundrisse,

Fig. 8b die in den Fig. 8 und 8a dargestellte Deh

nungsfuge ohne die Fugenränder und Dichtungselemente, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 9b die in den Fig. 9 und 9a dargestellte Deh

Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Deh

nungsfuge mit vier Lamellen ohne die Fugenränder und Dichtungselemente, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 12 bis 25 verschiedene Ausführungsbeispiele der Verbindung von Seitenträgern mit den Randlamellen und zum Teil auch mit den Stützträgern, und

Fig. 26 und 27 eine Vorrichtung zur Begrenzung der Horizontalbewegung der Zwischenlamellen.

• 709807/0722

In dem Beispiel nach Fig, 1 und la bezeichnen 1 und 2 die beiden Fugenränder der Fahrbahn mit dem Fahrbahngelag 3 und dem Fahrbahnunterbau 4. Mit 5 und 6 sind die auf Fahrbahnhöhe angeordneten beiden Randlamellen bezeichnet, die mittels angeschweisster Platten 7 und 8 im Fahrbahnunterbau 4 verankert sind. 9 ist eine in Abstand von den beiden Randlamellen 5, 6 angeordnete Zwischenlamelle. Die Zwischenräume zwischen den Lamellen sind in bekannter Weise mittels elastisch verformbaren und formschlüssig in die Lamellen eingelassenen Dichtungselementen 11 abgedichtet. Die Zwischenlamelle 9 ist auf mehreren vertikal nach unten verlaufenden Stützträgern 12 abgestützt und mit diesen biegesteif verbunden, beispielsweise verschweisst,. Wie aus Fig. ersichtlich ist, sind die Stützträger 12 im Vertikalquerschnitt _J_-förmig ausgebildet und gehen am unteren Ende in horizontal ausladende Schenkel 27 über. Mit 28, 29 sind als Flachprofile ausgebildete, in Längsrichtung der Fahrbahn elastisch biegsame Seitenträger bezeichnet, die je am oberen Ende mit den Randlamellen 5, 6 verschweisst sind und, gleich den Stützträgern 12, vertikal nach unten verlaufen, wo sie mit ihren unteren Enden an den Schenkeln 27 der Stützträger 12 angreifen bzw. mit diesen verschweisst oder in anderer Weise starr verbunden sind. Zur Abstützung der Zwischenlamelle 9 sind verschiedene Stützträger 12 angeordnet, und zwar in in der Fugenlängsrichtung B verlaufenden Abständen A„ Aus Fig. la sind zwei dieser Stützträger ersichtlich.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 2a sind gleich ausgebildete Teile gleich bezeichnet, wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. 13 bezeichnet einen mit der Zwischenlamelle 9 biegesteif verschweissten hochkant stehenden

709807/0722

Stützträger, dessen unteres Ende durch in Abständen A voneinander angeordnete Zwischenstücke 4 8 mit den plattenförmigen und in Längsrichtung der Fahrbahn elastisch biegsamen Seitenträgern 30, 31 starr verbunden ist. Stützträger 13 und Seitenträger können sich über die ganze Fugenlänge oder über Teile derselben erstrecken.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 3a dienen als Seitenträger für die _i_-förmigen Stützträger 14 Zugseile 32 und 33. Die Enden dieser Zugseile sind mittels Anpressgewindebüchse 49 und 50 (siehe auch Fig. 18) mit Gewindebolzen 51 bzw. 52 verbunden, die einerends an mit den Ankerplatten 7, 8 verschweissten Auslegern 53, und anderends in den Schenkeln 54 der Stützträger 14 befestigt sind. Um einen Schrägzug auf die Gewindebolzen 51, 52 zu vermeiden, sind einerseits am Fahrbahnunterbau 4, und anderseits am Stützträger 14 den Seilen 32 und 33 als Führung dienende Umlenkelemente 55, 56 befestigt. Bei einer Bewegung der Zwischenlamelie 9 quer zur Fuge neigen sich die Seile unterschiedlich zur Fahrbahnoberfläche, sodass sich zwischen den Lamellen gleichmässige Spaltweiten ergeben.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 4a weisen die Stützträger 15 nach unten divergierende Schenkel 57, 58 auf, die am unteren Ende durch eine Traverse 59 miteinander verbunden sind. Als Seitenträger für die Stützträger 15 dienen dünne Flachprofile 34 und 35.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 5a sind die Stützträger 16 als im Querschnitt rechteckige Stäbe ausgebildet, und als Seitenträger dienen in Fahrbahnlängsrichtung elastisch biegsame, nach untan konvergierende Flachprofile 36 und

709807/0722

Bei dem Beispiel nach den Fig. 6 und 6a sind die als Vierkantprofile ausgebildeten Stützträger 17 am unteren Ende mit je einem hochkant gestellten, elastisch biegsamen Flachprofil 60 versehen, das in Längsrichtung der Fuge nach beiden Seiten hin ausladet und mittels an seinen Enden angeordneten Zwischenstücken ' 61 und 62 mit den Seitenträgern 38 und 39 verbunden ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 7a sind zwischen jedem Stützträger 18 und den beiden Seitenträgern 40 und 41 in Längsrichtung der Fahrbahn elastisch verformbare 0-förmige Federelemente 6 3 und 64 eingebaut, welche eine elastische Dilatation und Kontraktion der Dehnungsfuge ermöglichen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 8 und 8a besitzt jeder Stützträger 19, 20 am unteren Ende unterschiedlich lange Schenkel 65 und 66. Dementsprechend besitzen auch die Seitenträger 4 2 und 43 unterschiedliche Biege-Widerstandsmomente, und zwar der an den längeren Schenkel 66 anschliessende Seitenträger 4 3 das kleinere. Dies deshalb, damit sich bei einer Bewegung der Fuge in Längsrichtung der Fahrbahn zwischen den Lamellen immer gleichbleibende Oeffnungen bzw. Zwischenräume ergeben. Der gleiche Effekt kann auch erreicht werden, wenn die Seitenträger 42, 4 3 unterschiedlich lang ausgebildet sind bzw. in unterschiedlichen Abständen von den Lamellen an den Stützträgern angreifen.

Die Fig. 8b zeigt eine perspetivische Darstellung des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 8 und 8a. Daraus ist ersichtlich, dass die längeren Schenkel 66 von je zwei aufeinanderfolgenden Stützträgern 19, 20 nach einander entgegengesetzten Seiten hin ausladen. Auch bei diesem Beispiel mit vier Lamellen ist jeder Stützträger 19, 20 über die Seitenträger 42 und 43 direkt mit den Randlamellen 5 und 6 verbunden.

709807/0722

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 9a entspricht im Prinzip demjenigen nach den Fig. 8 und 8a, mit dem Unterschied, dass wie bei dem Beispiel nach Fig. 7 und 7a , zwischen die Stützträger 21, 22 und die Seitenträger 44 und 4 5 bzw. in die Schenkel 67 und 68 der Stützträger O-förraige Federelemente 69, 70 eingebaut sind.

Fig. 9b zeigt das in Fig. 9 und 9a dargestellte Ausführungsbeispxel in schaubildlicher Darstellung.

Bei dem Ausführungsbeispxel nach Fig. 10 und 10a weisen die Stützträger 23, 24 im Vertikalschnitt die Form von Hohlprofilen mit federelastischen Seitenwänden und ungleich langen Schenkeln 71, 72 auf. Die Seitenwände der Stützträger weisen dabei unterschiedliche Biege-Widerstandsmomente auf, und zwar die an die längeren Schenkel 72 anschliessenden Seitenwände 47 das kleinere, Im Gegensatz zu dem Beispiel nach Fig. 8 und 8a sind die Schenkel 71, 72 nicht am unteren Ende der Stützträger, sondern etwas unterhalb der Höhenmitte derselben angeordnet, dies zur Erhöhung der Federwirkung der hohlen Stützträger.

Bei dem Ausführungsbeispxel nach Fig. 11 mit vier Lamellen dienen als Seitenträger Stangen 48 und 49, die einerends in den Schenkeln 65, 66 der Stützträger 25, 26 und anderends in seitlichen Augen 73, 74 der Randlamellen 5, 6 verankert sind.

Die Fig. 12 bis 16 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Befestigung von als Seitenträger dienenden Stäben 75 bis 79 an den Randlamellen und teilweise auch an den Stützträgern, während die Fig. 17 bis 22 beispielsweise zeigen, wie als Seitenträger dienende Seile 32 und 80 bis 83 an den Randlamellen und zum Teil auch an den Stützträgern befestigt werden können, und zwar zeigt

' 709807/0722

Fig. 17 die Befestigung eines Seils 80 mittels Briden 84, Fig. 18 die Befestigung eines Seils 32 mit einer Anpressgewinde-Hülse 49, Fig. 19 die Verankerung des oberen Seilendes in einem Vergusskopf 85, und die Fig. 20 bis 22 die Befestigung von Seilen 82, 8 3 mit schlaufenförmigem Oberende.

Die Fig. 23 und 24 zeigen die Möglichkeit der Befestigung einer als Seitenträger dienenden Kette 86 mittels einer Ringöse 87, und endlich zeigt Fig. 25 die Befestigung eines als Seitenträger dienenden Stabes 88 mit Hilfe eines in einer Gelenkpfanne 89 sitzenden Kugelkopfes 90.

Bei allen gezeichneten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ist jeder Stützträger direkt mit den beiden Aussenlamellen verbunden, wobei die Seitenträger von der Verkehrslast ausschliesslich auf Zug beansprucht werden. Die bei der Dilatation und Kontraktion der Dehnungsfuge sich ergebenden Biegebeanspruchungen auf die Seitenträger sind praktisch bedeutungslos; bei der Verwendung von Seilen oder Ketten als Seitenträger fallen sie ohnedis dahin.

Beim Bremsen und Beschleunigen von die Dehnungsfuge passierenden Fahrzeugen greifen an den Zwischenlamellen querkräfte an, welche zu örtlichen Veränderungen der Spaltweiten zwischen den Lamellen führen können. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass die zwischen den Lamellen angeordneten elastischen Dichtungselemente 11 zur Aufnahme dieser Querkräfte genügen, sodass die Lamellen weder zusammenschlagen, noch dass sich für den Verkehr unzulässige Spaltweiten ergeben.

709807/0722

Die Fig. 26 und 27 zeigen, wie solchen Querkräften zusätzlich entgegengewirkt werden und die Bewegung der Zwischenlamellen unter Kontrolle gehalten werden kann. Zu diesem Zweck sind an den Randlamellen 5, G hakenförmige Elemente 91, 92 befestigt, welche je die benachbarte Zwischenlamelle mit Spiel hinterfassen, wobei bei mehreren Zwischenlamellen, wie in Fig. 12 und 13 dargestellt, die Zwischenlamellen ebenfalls mit hakenförmigen Elementen 93, 94 bzw. 95, 9 6 versehen sind, welche je die nächstgelegene Zwischenlamelie mit Spiel hintergreifen.

709807/0722

Claims

PATENTANSPRUECHE :

Vorrichtung zur Ueberbrückung der Dehnungsfugen in Fahrbahnen und dergleichen, insbesondere in Brückenfahrbahnen, mit in der Fugenlängsrichtung verlaufenden, auf Fahrbahnhöhe angeordneten, in den angrenzenden Fugenrändern verankerten Randlamellen sowie mit einer oder mehreren in Abstand voneinander und in Abstand von den Randlamellen angeordneten ZwischenlameIlen und zwischen den Lamellen vorgesehenen elastisch verformbaren Dichtungselementen, wobei die Zwischenlamellen auf vertikal oder schräg nach unten verlaufenden Stützträgern abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelne Stützträger (12 bis 26) mit den beiden Randlamellen (5, 6) direkt verbunden ist, und zwar durch zu beiden Seiten des Stützträgers angeordnete biegsame Seitenträger (28 bis 49), die von den Randlamellen (5, 6) bzw. den Fugenrändern (1, 2), an denen sie befestigt sind, vertikal oder schräg nach unten verlaufen und mit ihren unteren Enden an dem Stützträger angreifen.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zwischenlame lie (9) von mehreren Stützträgern getragen wird, die in in der Längsrichtung der Fuge verlaufenden Abständen (A) voneinander angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützträger (12) _J_-förmigen Querschnitt aufweisen, an deren Schenkeln (27) die Seitenträger (28, 29) anschliessen (Fig. 1 und la).

709807/0722

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützträger (13) im Querschnitt ein langförmiges stehendes Rechteck aufweisen, und dass zwischen den Stützträgern und den Seitenträgern (30, 31) Verbindungsstücke (4 8) eingesetzt sind (Fig. 2 und 2a).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit mehr als einer Zwischenlamelle, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stützträger einen vertikalen Steg (19, 20) aufweist, von dem zwei nach entgegengesetzten Seiten ausladende ungleichlange Schenkel (65, 66) anschliessen (Fig. 8 und 8a).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenträger (42, 4 3) unterschiedliche Biege-Widerstandsmomente aufweisen, und zwar der an den längeren Schenkel (66) anschliessende Seitenträger (43) das kleinere (Fig. 8 und 8a).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenträger durch Zugseile (32, 33) gebildet sind (Fig. 3 und 3a).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenträger durch Zugstangen (48, 49) gebildet sind (Fig. 11).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenträger durch Ketten (86) gebildet sind (Fig. 23, 24) .

709807/0722

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützträger (15) je in zwei nach unten divergierende Schenkel (57, 58) teilen, deren untere Enden durch eine Traverse (59) miteinander verbunden sind (Fig. 4 und 4a) .

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützträger je durch einen vertikalen Steg (16) gebildet sind, an die sich die unteren Enden der nach unten konvergierenden Seitenträger (36, 37) anschliessen (Fig. 5 und 5a).

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende der Stützträger (17) je ein hochkant gestelltes Flachprofil (60) angeordnet ist, das in Längsrichtung der Fuge nach beiden Seiten hin ausladet und mittels Zwischenstücken (61, 62) mit den Seitenträgern (38, 39) verbunden ist (Fig. 6 und 6a).

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützträgern (18) und den zugehörigen Seitenträgern (40, 41) in Längsrichtung der Fahrbahn elastisch verformbare Federelemente (6 3, 64) eingebaut sind (Fig. 7 und 7a) .

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützträger (23, 24) im Vertikalschnitt die Form von Hohlprofilen mit federelastischen Seitenwänden aufweisen (Fig. 10 und 10a).

709807/0722

15. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände der Stützträger (23, 24) unterschiedliche Biege-Widerstandsmomente aufweisen, und zwar die an die längeren Schenkel (72) anschliessenden Seitenwände das kleinere (Fig. 10 und 10a).

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der Bewegung der Zwischenlamellen (9) in Richtung der Fahrbahn an den Randlamellen (5, 6) hakenförmige Elemente (91, 92) befestigt sind, welche je die benachbarte ZwischenlameHe mit Spiel hinterfassen, und dass- bei mehreren Zwischenlamellen - die Zwischenlamellen ebenfalls mit hakenförmigen Elenenten (9 3 bis 96) versehen sind, welche je die nächstgelegene Zwischenlamelle mit Spiel hintergreifen .

Für Silvio Bertschmann; der Patentanwalt:

709807/0722