DE3237012C2

DE3237012C2 - Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3237012C2
Application number: DE19823237012
Authority: DE
Inventors: Joseph W. Gallagher; Gerald L. Goldman; William A. Pittsburgh Pa. Merlack
Original assignee: Royston Laboratories Inc
Current assignee: Royston Laboratories Inc
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1986-01-30
Also published as: DE3237012A1

Abstract

Mit der Erfindung wird ein Ausdehnungsverbindungs- und Abdichtungsaufbau für Zwischenräume variabler Breite zwischen Fahrbahn-, Straßendamm-, Brücken- o. dgl. -abschnitten zur Verfügung gestellt, der einer Ausdehnung und Zusammenziehung unterworfen ist. Dieser Ausdehnungsverbindungs- und Abdichtungsaufbau hat die Form eines langgestreckten Elastomerteils, das im Abstand voneinander vorgesehene querverlaufende Kanäle von generell rechteckigem Querschnitt und gerundeten Ecken hat, in die Stangen von entsprechendem Querschnitt, jedoch kürzerer Länge eingefügt sind. Sowohl die Kanäle als auch die Stangen haben miteinander zusammenwirkende Rasteinrichtungen, welche die Stangen in jedem Kanal äquidistant von dessen Enden zentrieren, so daß sie über dem Zwischenraum zwischen dem Fahrbahn-, Straßendamm-, Brücken- o. dgl. -abschnitt gehalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung für Zwischenräume variabler Breite zwischen einem Paar von Fahrbahn-, Staßendamm-, Brückenabschnitten o. dgl. nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Notwendigkeit einer Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung zwischen Abschnitten einer Brückenfahrbahn sowie zwischen einer Brückenfahrbahn und einer benachbarten bzw. angrenzenden Straßenoberfläche vorzusehen, ist an sich bekannt und seit langem Gegenstand der technischen Entwicklung. Typische Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtungen nach dem Stande der Technik sind mit ineinandergreifenden bzw. miteinander verflochtenen Metallgebilden auf den beiden benachbarten Enden der Fahrbahn o. dgl. ausgebildet worden, oder mit einer Metallzunge oder Metallaschen, die an einem Ende befestigt ist bzw. sind und verschiebbar über dem benachbarten Fahrbahnende liegen. Diese Einrichtungen sind sehr starker Korrosion unterworfen und beinhalten verschiedene andere Schwierigkeiten, insbesondere in Gegenden, in denen eine hohe Salzkonzentration vorhanden ist, wie beispielsweise in Schneezonengebieten, wo

der Schnee durch Salzstreuen beseitigt wird, oder in Küstengebieten, wo sie von Meersprühwasser erreicht werden können. Aufgrund der Bemühungen, diese Schwierigkeiten zu überwinden, ist eine Vielzahl von Einrichtungen vorgeschlagen worden, die iasttragende Metallteile, welche die Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung bilden, zu schützen.

Aus der DE-OS 23 14 967 ist eine Fugenüberbrükkungs- und -abdichtungsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art bekannt, wobei als Mittel zum Zentrieren der als Metallstangen ausgebildeten lasttragenden Teile Federn vorgesehen sind oder Flacheisen, die starr angebracht und so im Elastomerteil eingeschlossen sind, daß die Enden der Metallstangen daran in Anlage kommen können. Die Schwierigkeit bei der Verwendung von Federn besteht darin, daß sich die Metallstangen im Falle einer Schwächung od^.r eines Bruchs der Federn aus ihrer zentrierten Lage herausbewegen können und es dazu kommen kann, daß sie die Fuge nicht mehr überspannen, während die Verwendung der starr eingeschlossenen Fiacheisen die Funktion der Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung beschränkt

Insgesamt können die in der DE-OS 23 14 967 vorgeschlagenen Mittel zum Zentrieren der lasttragenden Teile den Anforderungen in der Praxis nicht in befriedigendem Maße gerecht werden.

Weiter ist aus der DE-AS 12 95 579 eine Fugenüberbrtickungs- und -abdichtungsvorrichtung für Zwischenräume variabler Breite zwischen einem Paar von Fahrbahn-, Straßendamm-, Brückenabschnitten o. dgl. bekannt bei der zwar eine Verschiebung des lasttragenden Teils in eine Lage, in der dieses als Abstützungsteil funktionsunfähig würde, dadurch verhindert wird, daß das lasttragende Teil, ähnlich wie eine Bewehrungsstange in Beton, völlig in den Grundkörper der Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung eingebettet und von diesem umschlossen ist. Jedoch hat eine solche Bauweise erhebliche Nachteile, die insbesondere darin zu sehen sind, daß die schweren, normalerweise aus Eisen oder Stahl bestehenden lasttragenden Teile bei der Herstellung des Grundkörpers der Fugenüberbrükkungs- und -abdichtungsvorrichtung in der Fabrik gleich mit eingefügt werden müssen, so daß der Transport des Elastomerteils erschwert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ausgehend von einer Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung der in der DE-OS 23 14 967 beschriebenen Art, diese Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung so auszubilden, daß die lasttragenden Teile sicher in ihrer zentrierten Lage, in welcher sie die erforderliche Abstützungsfunktion erfüllen können, gehalten werden, ohne daß durch interne Bewegung dieser lasttragenden Teile eine merkliche Beschädigung am Elastomerkörper bewirkt wird und ohne daß die Transportfähigkeit der Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Zentrieren und Festhalten der lasttragenden Teile in den allgemein rechteckigen Kanälen jeder Kanal einen sich nach einwärts erstreckenden Vorsprung in der Längsmitte von wenigstens einer Seitenwand aufweist und daß an dem lasttragenden Teil in dessen Längsmitte eine den Vorsprung aufnehmende entsprechende Ausnehmung vorgesehen ist.

Auf diese Weise ergibt sich eine Fugenüberbrükkungs- und -abdichtungsvorrichtung für Zwischenräume variabler Breite zwischen einem Paar von Fahrbahn-, Straßendamm-, Brückenabschnitten o. dgl., in dem die lasttragenden Teile sicher innerhalb ihrer Kanäle gehalten werden, ohne daß eine merkliche Beschädigung am Elastomerteil durch interne Bewegung der lasttragenden Teile bewirkt werden kann und ohne daß diese !asttragenden Teile bereits am Ort der Herstellung des Elastomerteils in dieses Elastomerteil fest eingeschlossen werden müssen.

Die Ausnehmung und der Vorsprung plazieren die ίο Enden des lasttragenden Teils im wesentlichen in gleichen Abständen von den beiden Randkanten und ha!ten die Enden in dieser Position.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger in den Fig. 1 bis 12 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung näher erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine teilweise Aufsicht von oben auf eine Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 eine Aufrißstirnansicht der Fugenüberbrükkungs- und -abdichtungsvorrichtung der F i g. 1;
F i g. 3 eine teilweise Seitenaufrißansicht der Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung der Fig. 1;

F i g. 4 eine Aufsicht von unten auf die Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung der F i g. 1;
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der F i g. 1;

F i g. 6 einen teilweisen Schnitt längs der Linie VI-VI der F i g. 1;

F i g. 7 eine Aufsicht auf ein stangenförmiges lasttragendes Metallteil, das in der Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung nach F i g. 1 vorgesehen ist;

F i g. 8 eine Seitenaufrißansicht des Metallteils nach Fig.7;

Fig.9 eine Aufrißstirnansicht des Metallteils der Fig.7;

Fig. 10 eine Aufsicht von oben auf ein H-förmiges Teil aus Metall, wie es in der Ausführungsform nach F i g. 1 vorgesehen ist;

Fig. 11 eine Seitenaufrißansicht des H-förmigen Teils der F ig. 10; und

F i g. 12 eine Stirnschnittansicht des H-förmigen Teils der F ig. 10.

Es sei nun näher auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen, in denen eine Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung veranschaulicht ist, die ein langgestrecktes Elastomerteil 50 mit einer oberen Oberfläche 11 und einer unteren Oberfläche 12 sowie im Abstand voneinander befindlichen seitlichen [landkanten 13 und 14 aufweist. Die obere Oberfläche 11 und die untere Oberfläche 12 sind mit allgemein parallelen, im Abstand voneinander vorgesehenen Schlitzen 15 und 16 versehen, die sich in Längsrichtung des Elastomerteils 10 erstrecken und in der vorliegenden Ausführungsform einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt haben und deren Tiefe in der vorliegenden Ausführungsform wesentlich geringer als die Dicke des Elastomerteils 10 ist Die seitlichen Randkanten 13, 14 sind auch vorzugsweise mit im Abstand voneinander vorgesehenen parallelen Schlitzen 17, 17a und 17b versehen, die sich in Längsrichtung des Elastomerteils 10 erstrecken; diese Schlitze haben in der vorliegenden Ausführungsform einen trapezförmigen Querschnitt, nämlich die Schlitze 17 und 17a, bzw. die Form einer bogenförmigen Abschrägung, wie der Schlitz 176. Die Schlitze 17, 17a

und 176 dienen dazu, das Zusammendrücken der seitlichen Randkanten 13 und 14 zum Zwecke des Erzielens einer Abdichtung der Grenzfläche zwischen Elas:tomerteilen 10 und Stahl längs der Randkante der Fugcnüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung zu erleichtern. Die Schlitze 15 und 16 in der oberen Oberfläche 11 und der unteren Oberfläche 12 bilden Bereiche für die bewegung des Elastomerteils während der Ausdehnung und Zusammenziehung. Die Abmessung des Elastonnerteils 10 hängt von der Abmessung der Fuge ab, die abgedeckt werden soll, sowie von den allgemeinen klimatischen Bedingungen und von der Belastung. Eine Mehrzahl von in gleichen Abständen voneinander vorgesehenen langgestreckten ovalen Kanälen 18 erstreckt sich von einer seitlichen Randkante 13 zur anderen seitlichen Randkante 14 im mittleren Bereich zwischen der oberen Oberfläche 11 und der unteren Oberfläche 12. Jeder Kanal 18 hat ein Paar von als Rast dienenden Voirsprüngen 19, die sich in Längsmitte des Kanals 18 in denselben hinein erstrecken. Eine langgestreckte flache, gegossene Graphitstahlstange als lasttragendes Teils 20, die in ihrer Längsmitte Ausnehmungen 21 hat, welche den Vorsprüngen 19 entsprechen, ist in jeden Kanal 13 so weit eingefügt, daß der jeweilige Vorsprung 19 in Eingriff mit den entsprechenden Ausnehmungen 21 tritt, so'daß das Teil 20 in dem Kanal 18 verrastet wird. Jedes Teil 20 ist ein wenig kürzer als der Kanal 18, jedoch genügend lang, daß es stets die Fuge zwischen einem Paar von Brücken- oder Straßenabschnitten überspannt, die mittels der Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung abgedeckt werden soll. Die Teile 20 sind infolgedessen, nachdem sie in die Kanäle 18 eingefügt worden sind, durch die Vorsprünge 19 und die Ausnehmungen 21 in ihrer Position festgelegt und können sich in der Längsrichtung des Kanals 18 nicht frei bewegen, jedoch mit der Ausnahme, daß sie sich innerhalb des Kanals 18 relativ zu dem umgebenden Elastomer frei ausdehnen und zusammenziehen können.

Generell H-förmige Metallteile 22 (siehe F i g. 11), die eine oder mehrere Verstärkungsrippen 23 auf einem Schenkel sowie eine oder mehrere Verstärkungsrippen 24 auf dem anderen Schenkel haben und außerdem ein Loch 25 besitzen, in dem sie einen Gewindebolzen 26 halten, sind entweder in das Elastomer an jeder seitlichen Randkante 13,14 eingeformt bzw. von dem Elastomer umformt, wobei das Gewindeende vorsteht, oder sie sind in vorgeformte Taschen bzw. Ausnehmungen in dem Elastomer eingefügt. Die als Halteplatten dienenden Metallteile 22 sind so ausgebildet, daß sich die HI-Konfiguration, wenn sie sich auf der Seite des Elastomerteils befindet, wenigstens teilweise um benachbarte Käriäie 18 erstreckt (siehe F 1 g. 3).

Ein querverlaufender Schlitz 27 erstreckt sich quer über die untere Oberfläche 12 des Elastomerteils 10 und zwar parallel fluchtend mit der Achse der Gewindebolzen 26 an jedem Ende, und dieser Schlitz 27 schneidet die Schlitze 16; in der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere Schlitze 27 parallel zueinander vorgesehen (siehe F i g. 4), und diese haben einen Querschnitt, der sich im wesentlichen aus einem Halbkreis und einem denselben verlängernden Rechteck zusammensetzt (siehe F i g. 5). Die Verstärkungsrippe 24 und der entsprechende Schenkel des Metallteils 22 sind so ausgebildet, daß sie auf der tragenden Oberfläche eines als Platte ausgebildeten Trägerteils 30 zusammen mit der unteren Oberfläche 12 des Elastomerteils 10 ruhen. Dadurch wird verhindert, daß eine Belastung, die auf die obere Oberfläche 11 einwirkt, eine Scherkraft auf die Köpfe der Gewindebolzen 26 ausübt.

Das Elastomerteil ist an dem erwähnten Trägerteil 30 befestigt, das eine Stahlplatte, eine Betonrandfläche oder dergleichen sein kann, und zwar ist die Befestigung mittels der Gewindebolzen 26 ausgeführt, die durch Löcher 31 in einer langgestreckten Winkelstange bzw. einem langgestreckten Winkelprofil 32 hindurchgehen, die bzw. das ihrer- bzw. seinerseits mit Schrauben 33 befestigt ist. Dadurch wird verhindert, daß die Verbindungsstelle zwischen dem Elastomerteil 10 und der Winkelstange bzw. dem Winkelprofil 32 unter Spannung aufgetrennt wird. Diese Abdichtungswirkung wird außerdem an den seitlichen Randkanten 13 und 14 dadurch verbessert, daß der parallele Schlitz 17 oberhalb und der Schlitz 17Z) unterhalb der Gewindebolzen 26 eingeformt

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der dritte Schlitz 17a bei den Gewindebolzen 26 selbst. Diese Schlitze ermöglichen es, daß das Elastomer, beispielsweise Gummi oder Kautschuk, gut zusammengedrückt werden kann und die maximale Abdichtungswirkung erbringt.

Die in der oberen und unteren Oberfläche 11 bzw. 12 sowie in den seitlichen Randkanten 13,14 vorgesehenen Schlitze ermöglichen insgesamt eine gleichförmigere und regelmäßigere Ausdehnung und Zusammenziehung des Elastomerteils. Die Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung ist im übrigen, wie die obige Beschreibung zeigt, wasserdicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fugenüberbrückung*- und -abdichtungsvorrichtung für Zwischenräume variabler Breite zwischen einem Paar von Fahrbahn-, Straßendamm-, Brückenabschnitten o. dgl, die bei Temperaturänderungen einer Ausdehnung und Zusammenziehung unterworfen sind, umfassend ein langgestrecktes Elastomerteil mit im allgemeinen parallelen seitlichen Randkanten und parallelen oberen und unteren Oberflächen, wobei sich eine Mehrzahl von im Abstand voneinander vorgesehenen und sich quer erstreckenden Kanälen von einer Randkante zur anderen Randkante zwischen der oberen und unteren Oberfläche durch das Elastomerteil erstreckt, und eine Reihe von lasttragenden Metallteilen, deren Anzahl gleich der Anzahl der Kanäle ist und die die generelle Form der sich quer erstreckenden Kanäle haben sowie darin verschiebbar und zentriert sind, vorgesehen ist, wobei Mittel zum Zentrieren der lasttragenden Teile im Kanal vorhanden sind und ferner die lasttragenden Teile kürzer als die Länge des Kanals sind und in dem jeweiligen Kanal im wesentlichen in gleichen Abständen von den Randkanten gehalten werden, jedoch eine solche Länge haben, die ausreicht, den Zwischenraum zwischen den Fahrbahn-, Straßendamm-, Brückenabschnitten o. dgl. zu überspannen, und wobei ferner eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Elastomerteils an den im Abstand voneinander befindlichen Fahrbahn-, Straßendamm-, Brückenabschnitten o. dgl. vorgesehen ist, sowie eine Mehrzahl von in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Schlitzen bzw. Nuten auf der oberen und unteren Oberfläche des Elastomerteils vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zentrieren und Festhalten der lasttragenden Teile (20) in den allgemein rechteckigen Kanälen (18) jeder Kanal

(18) einen sich nach einwärts erstreckenden Vorsprung (19) in der Längsmitte von wenigstens einer Seitenwand aufweist und daß an dem lasttragenden Teil (20) in dessen Längsmitte eine den Vorsprung

(19) aufnehmende entsprechende Ausnehmung (21) vorgesehen ist.

2. Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von gegenüberliegenden Elastomervorsprüngen (19) auf den beiden Seitenwänden jedes Kanals (18) in dessen Längsmitte angeordnet ist und in ein Paar von damit zusammenwirkenden, entsprechend geformten Ausnehmungen (21) eingreift, die in jedem lasttragenden Teil (20) in dessen Längsmitte vorgesehen sind.

3. Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die generell rechteckigen Kanäle (18) gerundete Ecken haben, so daß sich ein generell langer ovaler Querschnitt ergibt.

4. Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lasttragenden Teile (20) aus Graphitstahl gegossen sind.

5. Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (22, 26) ein allgemein H-förmiges Metallteil (22) ist, das einen Gewindebolzen (26) hat, der mittig von

demselben vorsteht und sich zwischen jedem querverlaufenden Kanal (18) aus der jeweiligen seitlichen Randkante (13,14) heraus erstreckt, wobei sich das H-förmige Teil (22) seitlich eines quer verlaufenden Kanals (18) oder zwischen zwei quer verlaufenden Kanälen (18) befindet und sich die Schenkel des H-förmigen Teils (22) teilweise über und unter benachbarten Kanälen (18) erstrecken.

6. Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (22, 26) ein allgemein H-förmiges Teil (22) ist, das mittig desselben ein Loch (25) zur Aufnahme eines Gewindebolzens (26) bzw. einer Schraube hat, der bzw. die sich durch dieses Loch (25) und durch ein Loch in dem Elastomerteil (10) zwischen jedem quer verlaufenden Kanal (18) erstreckt, wobei sich das H-förmige Teil (22) seitlich eines quer verlaufenden Kanals (18) oder zwischen zwei quer verlaufenden Kanälen (18) befindet und sich die Schenkel des H-förmigen Teils (22) teilweise über und unter benachbarten Kanälen (18) erstrecken.

7. Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Randkante (13,14) wenigstens einen sich in Längsrichtung der Randkante (13, 14) erstreckenden Schlitz (17) bzw. eine sich in Längsrichtung der Randkante (13,14) erstreckende Nut (17) aufweist, der bzw. die sich oberhalb des quer verlaufenden Kanals (18) erstreckt, und einen Schlitz (i7b) bzw. eine Ausnehmung, Nut o.dgl. (YIb), der bzw. die sich unterhalb des quer verlaufenden Kanals (18) erstreckt.

8. Fugenüberbrückungs- und -abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Elastomerteil (10) eine Mehrzahl von im Abstand voneinander vorgesehenen, quer verlaufenden Schlitzen bzw. Nuten (27) auf der unteren Oberfläche (12) aufweist, die die in Längsrichtung verlaufenden Schlitze bzw. Nuten (16) schneiden.