DE3835603A1 - Vorrichtung zum ueberbruecken und abdichten von dehnungsfugen, insbesondere in fahrbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überbrücken von Dehnungsfugen, insbesondere in Fahrbahnen, als längs zur Fuge durchgehende wasserdichte Fugenabdeckung, mit einzelnen, in Längsrichtung der Fuge nebeneinander mit Abstand angeordneten, die Fuge überbrückenden Tragplatten, welche über eine in Längsrichtung der Fuge durchgehende elastomere Zwischenlage schubfest mit in den Fugenrändern verankerten Randprofilen verbunden ist, wobei die Zwischen­ lage innerhalb jedes Randprofils eine nach oben offene Bewegungsfuge aufweist.

Eine derartige Fugenabdeckung ist in der britischen Patentschrift 13 53 709 beschrieben. Bei dieser Lösung ist der Fahrkomfort trotz der elastischen Lagerung der Tragplatten unbefriedigend, da die geradlinigen, quer zur Fahrbahn verlaufenden Randprofile beim Überfahren unerwünschte Stöße und Geräusche verursachen; gleiches gilt für die parallel zu den Randprofilen verlaufenden nach oben offenen Bewegungsfugen.

Während die Tragplatten in Einzelelemente aufgelöst sind, werden starre Randprofile von etwa zwei Meter Länge verwendet, welche durch Vulkanisieren mit der elastischen Zwischenlage verbunden sind.

Da die Verankerungsschrauben der starren Randprofile hohen Wechselbeanspruchungen ausgesetzt sind, besteht die Gefahr, daß die Schrauben ausbrechen.

Besondere Schwierigkeiten bereitet die Herstellung einer dauerhaften, wasserdichten Stoßverbindung in Querrichtung zur Fuge. Wegen der hohen Verformungskräfte besteht die Gefahr des Einreißens, also des Undichtwerdens im Verbindungsbereich.

Das letztgenannte Problem wird auch nicht durch die Stoßverbindung mit einem elastischen Dichtungsband gemäß US-PS 41 31 382 zufriedenstellend gelöst. Durch die in der elastomeren Zwischenlage auftretenden hohen Deforma­ tionen besteht die Gefahr, daß das Dichtungsband einreißt, so daß die Fugenabdeckung undicht wird.

Ein bekannter Vorschlag (US-PS 33 75 763) zur Reduzierung des Reifenschlags beim Überfahren einer elastomeren Fugenabdeckung besteht darin, die nach oben offene Bewe­ gungsfuge im Bereich der elastomeren Zwischenlage zu verzahnen. Die durch den Übergang von der Fahrbahn auf die Randprofile in der bekannten Fugenabdeckung erzeugten Stöße bleiben dabei jedoch unberücksichtigt.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fugenabdeckung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welche ein weitgehend stoß- und geräuschfreies Überfahren ermöglicht, welche sich durch eine dauerhafte Stoßfuge auszeichnet und die übrigen Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird auf die Merkmalskombination gemäß dem Kennzeichen von Patentanspruch 1 verwiesen. Dieser Lösungsvorschlag bedeutet, daß alle an die Fahrbahn­ oberfläche angrenzenden Teile der Fugenabdeckung wellen­ förmig geformt sind; dies gilt sowohl für die Randbleche der Randprofile als auch für die Form der Tragplatten. Um einen ungehinderten Dehnungsausgleich zu ermöglichen, ist die elastomere Zwischenlage reduziert auf einen ebenfalls wellenförmig verlaufenden Elaststeg, welcher einerseits mit der Unterseite der Tragplatten, andererseits mit den Bodenblechen der Randprofile schubfest verbunden ist. Diese Formgebung des Elaststegs ermöglicht dessen Dimensionierung unter Berücksichtigung der auftretenden Belastungen. Der Elaststeg muß einerseits Verkehrslasten abtragen, und andererseits die Fugenbewegungen durch Schubverformung ausgleichen, wobei es gilt, die auftre­ tenden Horizontalkräfte zu begrenzen. Man wird daher den Elaststeg nur so stark dimensionieren, daß er die Vertikalkräfte aufgrund der Verkehrsbelastung sicher aufnehmen kann.

Dadurch, daß die Fugenabdeckung aus einzelnen Elementen zusammengesetzt ist, welche jeweils eine Tragplatte enthalten, wird die Lebensdauer der Schraubanker deutlich verlängert. Durch die elastomere Stoßverbindung zwischen den Elementen werden Kraftbrücken, die zu einer gegensei­ tigen Beeinflussung der Ankerbelastungen führen, weitgehend vermieden.

Durch die Auflösung der Fugenabdeckung in Einzelelemente können diese auf Vorrat hergestellt werden, um für einen bestimmten Anwendungsfall in einer entsprechenden Anzahl mittels der elastomeren Anschlußprofile durch Vulkanisieren oder Kleben miteinander verbunden zu werden. Die elasto­ meren Anschlußprofile ermöglichen ein für den Transport vorteilhaftes Aufrollen der Fugenabdeckung. Diese kann sich überdies ähnlich einer Gelenkkette leicht an eine gekrümmte Fahrbahnoberfläche anpassen.

Eine für die Auflösung in Einzelelemente vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß Wellentäler und Wellen­ berge der wellenförmig ausgebildeten Bauteile der Fugen­ abdeckung auf beiden Seiten der Fuge jeweils in derselben, quer zur Fuge verlaufenden Vertikalebene liegen. Mit anderen Worten, von der Fugenmitte aus gemessen liegen sich stets zwei Wellenberge bzw. zwei Wellentäler gegen­ über, wobei die Wellentäler Einschnürungsbereichen ent­ sprechen. Dabei ist es besonders zweckmäßig, daß die Vertikalebenen durch die Wellentäler die Teilungsebenen sind. Dies hat den Vorteil, daß die Anschlußprofile in den Einschnürungsbereichen liegen, wo sie bei Fugen­ dehnungen nur gering beansprucht werden, indem sie mehr oder weniger einfalten. Die elastomeren Anschlußprofile liegen dabei außerhalb des Bereichs der eigentlichen, durch die Wellenberge der Elaststege verkörperten Schub­ lager.

Einfach zu verwirklichende Stoßverbindungen sind Vulkanisie­ rungsverbindungen oder Klebestöße. Bei Verwendung von thermoplastischen Elastomeren (TPE) als Werkstoff für alle Anschlußprofile kann die Verbindung durch die an sich bekannte Spiegelschweißung mit geringem Aufwand verwirklicht werden.

Sowohl die Randprofile als auch die Tragplatten bestehen aus Stahl bzw. Stahlblech, so daß sie den hohen Radlasten widerstehen können. Alle Metallbauteile der Fugenabdec­ kung können auf ihre Oberseite mit elastomerem Material beschichtet sein.

Bezüglich weiterer Einzelheiten und Merkmale, insbesondere hinsichtlich der Ausbildung der Anschlußprofile, wird auf die Unteransprüche 4 bis 8 und die folgende Zeichnungs­ beschreibung verwiesen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Fugen­ abdeckung mit zwei Elementen, wobei auf der rechten Zeichnungshälfte ein tieferge­ legter Horizontalschnitt gemäß I-I der Fig. 4 dargestellt ist,

Fig. 2 die beiden Randprofile eines Elements der Fugenabdeckung, in der Draufsicht,

Fig. 3 die Draufsicht einer Tragplatte,

Fig. 4 einen vertikalen Fugenquerschnitt gemäß IV-IV der Fig. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Anschlußprofil zweier Tragplatten gemäß V-V in Fig. 1,

Fig. 6 und 7 je einen Querschnitt durch das Anschlußprofil zweier Bodenbleche gemäß VI-VI der Fig. 1, und zwar in Fig. 6 vor der Montage und in Fig. 7 nach der Montage der Boden­ bleche,

Fig. 8 eine Vulkanisationsverbindung am Beispiel des in Fig. 5 dargestellten Anschlußprofils und

Fig. 9 eine Klebeverbindung am Beispiel eines in Fig. 5 dargestellten Anschlußprofils.

Die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung zeigen verschiedene Bauteile einer bevorzugten Ausführungsform, jeweils in der Draufsicht, während Fig. 4 zu dieser Ausführungs­ form einen vertikalen Querschnitt gemäß I-I der Fig. 1 darstellt.

In der Fig. 1 ist ein Abschnitt der Fugenabdeckung mit zwei Tragplatten 1 dargestellt, und zwar in der linken Hälfte eine Draufsicht auf die komplett eingebaute Fugen­ abdeckung und in der rechten Hälfte einen Schnitt gemäß I-I der Fig. 4. Zwischen den Tragplatten 1 und dem Rand­ blech 2 des Randprofils 3 ist eine nach oben offene Bewegungsfuge 4 ausgebildet. Das Fußblech 5 des in Fig. 2 isoliert in der Draufsicht dargestellten Randprofils 3 ist mit Ankerschrauben 6 mit dem Unterbau 7 des Fugenrands verankert. Durch die Anordnung der Verankerung im Bereich der Bewegungsfuge 4 ist diese von oben zugänglich, was sowohl für die Montage als auch für Reparaturarbeiten vorteilhaft ist. Das Randprofil 3 besteht üblicherweise aus einem schalenartigen Formteil aus Stahlblech. Es kann an der Oberseite, wie in Fig. 6 angedeutet, mit einer Elastomerschicht 8 überzogen sein.

In den Engstellen der Fugenabdeckung befinden sich die vertikalen Teilungsebenen T. Dort sind die einzelnen Elemente der Fugenabdeckung mittels elastomeren Anschluß­ profile miteinander verbunden. Dabei sind die elastomeren Anschlußprofile der vertikalen Bauteile zur Fuge hin gelenkartig vorgewölbt. Dies gilt sowohl für den Rand­ anschlußteil 9 des Randblechs 2 als auch für den Steg­ anschlußteil 10 eines schubfest einerseits mit der Unter­ seite der Tragplatten 1, andererseits mit der Oberseite der Bodenbleche 5 verbundenen Elaststegs 11. Im Bereich des Steganschlußteils 10 ist der Elaststeg 11 dünner ausgebildet als in seinen übrigen Abschnitten, wo er Schubkräfte und Verkehrslasten aufzunehmen hat. Die dünnere Wandstärke des Steganschlußteils 10 reduziert die Beanspruchungen des Elaststegs durch die in der Teilungsebene T auftretenden Deformationen.

Die Tragplatten 1 sind mittels elastomerer Deckenanschluß­ teile 12 miteinander verbunden. Ein solches Anschlußteil 12 ist in Fig. 5 im Querschnitt gemäß V-V der Fig. 1 dargestellt. Es ist nach unten vorgewölbt, um ein einwand­ freies Einfalten bei Annäherung der Tragplatten 1 zu gewährleisten.

Schließlich sind die Bodenbleche 5 der Randprofile 3 im Bereich der Teilfuge T jeweils mittels eines elastomeren Bodenanschlußteils 13 dichtend miteinander verbunden. Ein derartiges Bodenanschlußteil 13 ist in Fig. 6 im Querschnitt gemäß VI-VI der Fig. 1 dargestellt. Es ist nach unten vorgewölbt, so daß es nach der Montage der Bodenbleche 5 auf dem Unterbau 7 des Fugenrands glatt und dichtend anliegt, wie in Fig. 7 dargestellt. In den Fig. 6 und 7 sind die Bodenbleche 5 mit einer elasto­ meren Schicht 8 beschichtet, welche an die Bodenanschluß­ teile 13 angeformt ist.

In der Trennebene T sind alle elastomeren Anschlußprofile dichtend miteinander verbunden. Da in der Trennebene die Deformationen infolge der Einschnürung der Fugenab­ deckung am geringsten sind, ergibt sich eine entsprechend geringe Beanspruchung der elastomeren Stoßverbindung zwischen den einzelnen Elementen der Fugenabdeckung. Ein derartiges Element umfaßt demnach eine in Fig. 3 in der Draufsicht isoliert dargestellte Tragplatte 1, zwei Randprofile 3, welche beidseits an die Fuge 14 angrenzend verankert sind sowie den Elaststeg 11, welcher die Tragplatte 1 schubfest mit den beiden Randprofilen 3 verbindet. Ein derartiges Element der Fugenabdeckung ist in der Fig. 4 in einem vertikalen Schnitt gemäß IV-IV der Fig. 1 dargestellt. Dort sind auch mit gestri­ chelten Linien die Verformungsumrisse 15 des Elaststegs 11 in der engsten Fugenstellung angedeutet.

Grundsätzlich ist es möglich, mehrere Elemente der Fugen­ abdeckung in einer entsprechenden Form mit dem elastomeren Werkstoff zusammen zu vulkanisieren. Dabei ergibt sich aber ein erheblicher Formenaufwand. Einfacher ist die Herstellung aus einzelnen Elementen, aus welchen die elastomeren Anschlußprofile jeweils hälftig anvulkanisiert sind. Dies ist am Beispiel des Deckenanschlußteils 12 zum Verbinden zweier Tragplatten 1 in den Fig. 8 und 9 gezeigt. In Fig. 8 werden die beiden Hälften des Decken­ anschlußteils 12 durch eine Vulkanisationsnaht 16 mit­ einander verbunden. Bei der Verarbeitung thermoplastischer Elastomere bietet sich zu diesem Zweck das bekannte Spiegelschweißverfahren an. Nach Fig. 9 erfolgt die Verbindung der beiden Deckenanschlußteilhälften mittels eines elastomeren Verbindungsprofils 17, welches eingeklebt wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Überbrücken von Dehnungsfugen, insbeson­ dere in Fahrbahnen, als längs zur Fuge (14) durchgehende wasserdichte Fugenabdeckung, mit einzelnen in Längsrich­ tung der Fuge (14) nebeneinander mit Abstand angeord­ neten, die Fuge (14) überbrückenden Tragplatten (1), welche über eine in Längsrichtung der Fuge (14) durch­ gehende elastomere Zwischenlage schubfest mit in den Fugenrändern verankerten Randprofilen (3) verbunden ist, wobei die Zwischenlage innerhalb jedes Randpro­ fils (3) eine nach oben offene Bewegungsfuge (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die elastomere Zwischenlage, welche jede Bewegungs­ fuge (4) fugenseitig begrenzt, als wellenförmiger Elaststeg (11) ausgebildet ist,
• - daß ein jede Bewegungsfuge (4) fahrbahnseitig begren­ zendes mit der Fahrbahnebene abschließendes Rand­ blech (2) des jeweiligen Randprofils (3) entsprechend wellenförmig ausgebildet ist,
• - daß die Tragplatten (1) im wesentlichen den Raum zwischen den beidseits der Fuge (14) verlaufenden Elaststegen (11) abdecken,
• - daß die Randprofile (3) entsprechend den Tragplat­ ten (1) quer zur Fuge (14) geteilt sind und
• - daß als Stoßverbindung in jeder vertikalen, quer zur Fuge verlaufenden Teilungsebene T sowohl der Elaststege (11) als auch der Randprofile (3) und der Tragplatten (1) elastomere Anschlußprofile vorgesehen sind, die dichtend mit dem jeweiligen Elaststeg (11) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wellentäler und Wellenberge der wellenförmig ausgebildeten Bauteile der Fugenabdeckung auf beiden Seiten der Fuge (14) jeweils in derselben quer zur Fuge (14) verlaufenden Vertikalebene liegen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalebenen durch die Wellentäler die Teilungsebenen (T) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit jeweils aus dem Randblech (2) und einem fugenseitig daran anschließen­ den, auf dem Unterbau (7) des Fugenrands aufliegenden Bodenblech (5) bestehenden Randprofilen (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Wellentäler der Elaststege (11) jeweils mit ihrem inneren Scheitelbereich in die Fuge (14) hinein­ ragen und dort nach unten mit einem die Bodenbleche (5) verbindenden elastomeren Bodenanschlußteil (13) und nach oben mit einem die Tragplatten (1) verbindenden elastomeren Deckenanschlußteil (12) dichtend verbunden sind und daß das Bodenanschlußteil (13) mit seinem anderen Ende in ein elastomeres Randanschlußteil (9) übergeht, welches die Randbleche (2) miteinander verbindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der innere Scheitelbereich der Elaststege (11) durch ein elastomeres Steganschlußteil (10) gebildet ist, welches wie das Randanschlußteil (9) zur Fuge (14) hin faltgelenkartig ausgewölbt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elaststege (11) in ihren inneren Scheitelbe­ reichen dünner ausgebildet sind als über ihre restliche Länge, welche zum Aufnehmen von horizontalen Schub­ kräften und Vertikallasten geeignet dimensioniert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckenanschlußteile (12) und/oder die Boden­ anschlußteile (13) jeweils über die angrenzenden Bodenbleche (5) bzw. Tragplatten (1) hinaus nach unten ausgewölbt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbleche (5) und/oder Tragplatten auf ihrer Oberseite ganzflächig mit einer elastomeren Schicht (8) überzogen sind, an welche die Anschlußprofile und der Elaststeg (11) angeformt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugenabdeckung aus einzelnen, jeweils eine Tragplatte (1) enthaltenden, vorfertigbaren Elementen zusammengesetzt ist, wobei jeweils etwa hälftig ange­ formte Anschlußprofile zweier zu verbindender Elemente durch Vulkanisieren, Schweißen oder Kleben miteinander verbunden werden.