DE4427431C2 - Beton-Gleitwand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beton-Gleitwand zur Überfahrsicherung an Fahrbahnaußenrändern oder an den benachbarten Rändern entgegengerichteter Fahrbahnen, mit linienförmig aneinandergereihten Beton-Gleitwandelementen, von denen jedes als ein armierter, schwerer Betonformkörper mit liegend prismatischer Gestalt ausgebildet ist und an jedem seiner Enden eine von oben und vom Ende her offene Ausnehmung aufweist, und je einem Verbindungsglied zum Verbinden der Enden benachbarter Betonformkörper, das in deren Ausnehmungen eingreift.

Beton-Gleitwände der eingangs genannten Art haben sich in der Praxis hervorragend bewährt. Die Gleit­ wandelemente, aus denen sie bestehen, sind handlich genug, um Fahrbahnbegrenzungen schnell und wirtschaft­ lich zu erstellen. Zugleich sind Eigengewicht und Stabilität hoch genug, um eine hohe Belastbarkeit und Lebensdauer zu gewährleisten. Gleitwände gemäß der DE PS 37 33 846 sind in der Lage, Fahrzeuge daran zu hindern, die Fahrbahn zu verlassen oder gar auf eine parallel daneben verlaufende Gegenfahrbahn zu gelangen. Sie vermeiden auf diese Weise den für Fahrzeugführer und Fahrzeuginsassen meist tödlich endenden Frontalzusammenstoß.

Zur Erhöhung der Haltbarkeit der gattungsbildenden Beton-Gleitwand im Falle des Aufpralls eines Fahrzeugs ist vorgesehen, daß die Enden der einzelnen Beton- Gleitwandelemente derart schräg gestellt ausgebildet sind, daß sie sich im Falle einer Kollision aufein­ ander abstützen, so daß die kritischen Kräfte, die zwischen den einzelnen Gleitwandelementen zu übertragen sind, Druckkräfte sind.

Die Oberseiten der Gleitwandelemente sind mit Riegeln 21 verbunden. Soweit aber bei einer schweren Kollision, wie etwa dem Aufprall eines Lastwagens, Zugkräfte in einem solchen Riegel auftreten, ist dieser so ausgebildet, daß er abreißt, um das Gleitwandelement nicht zu beschädigen (siehe Spalt 7, Zeile 32 bis 35 aaO).

Aus diesem Grunde sollen diese Riegel auch bevorzugt an Transportgewinden befestigt werden: So wird sichergestellt, daß bei einer Belastung des Riegels dieser selbst abreißt und nicht etwa mit seinen verdickten Enden den Aufnahmeschlitz im jeweiligen Gleitwandelement ausbricht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Beton­ gleitwand, wie sie in der gattungsbildenden deutschen Patentschrift 37 33 846 beschrieben ist, dahingehend weiterzubilden, daß sie auch schweren Kollisionen, wie etwa dem Anfahren durch einen Lastwagen, standhält.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die eingangs genannte Beton-Gleitwand erfindungsgemäß dadurch, daß das Verbindungsglied als linealförmige Zuglasche aus Metall ausgebildet ist, die nahe jedem ihrer Enden von einem Loch zur Aufnahme jeweils eines Gewindebolzens durchsetzt ist, daß in den Betonformkörper im Bereich seiner beiden seitlichen oberen Enden als Verankerungsglied jeweils ein U-förmiger Schäkel eingegossen ist, dessen beide Schenkel beiderseits der Ausnehmung angeordnet sind und in Richtung der Stirnfläche des Betonformkörpers verlaufen, wobei im Ende des einen Schenkels ein Schraubenloch und mit diesem fluchtend im Ende des anderen Schenkels ein Gewinde­ loch für den horizontalen Gewindebolzen ausgebildet ist und wobei das Schraubenloch von der Außenseite des Betonformkörpers her über ein Loch zugänglich ist, und jeder Schäkel das umgebogene Ende eines Bewehrungseisens hintergreift.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Beton-Gleitwand ist die gegenseitige Verankerung oder Verbindung der Beton-Gleitwandelemente im Bodenbereich unver­ ändert belassen worden, und zwar, um die überaus positiven Erfahrungen und Ergebnisse mit der bekannten Beton-Gleitwand nicht zu beeinträchtigen. Sollte wirklich einmal ein größerer LKW oder dergleichen durch Kollision mit der Gleitwand ein Zubruchgehen der Verbindungselemente im Bodenbereich verursachen, dann ist die Reparatur mit Hilfe eines Kranfahrzeuges leicht und schnell durchführbar. Erfindungsgemäß wurde stattdessen die Verankerung im oberen Eckbe­ reich der Gleitwandelemente verändert, nicht zuletzt deswegen, weil jede Kollision mit stärkeren oder schwereren Fahrzeugen, die im Bodenbereich stattfindet, aufgrund der Trägheit unter bestimmten Bedingungen zu einem Kippmoment im Gleitwandelement führt. Ein Kippen insbesondere Umkippen des Gleitwand­ elements muß unter allen Umständen verhindert werden.

Gemäß der Erfindung ist in den Betonformkörper im Bereich seiner beiden seitlichen oberen Enden jeweils ein aus Rundeisen rundbogenförmig gebogener Schäkel in den Beton eingeformt, und zwar derart, daß seine U-Schenkel waagerecht in Richtung Stirn­ ende des jeweiligen Gleitwandelementes verlaufen. An den Enden sind Augen angeformt, die an der einen Seite ein Schraubenloch, an der anderen Seite ein Gewindeloch haben. Der Schäkel ist so eingeformt, daß mit Ausnahme der Zugänglichkeit zum Einbringen eines Gewindebolzens kein Metall in Betonoberflächen­ nähe kommt, wobei dieser Schäkel entsprechend den Vorschriften nichtrostend ausgebildet ist. In die obere Ecke einer jeden Stirnfläche eines Gleitwand­ elementes ist eine hochkantstehende, weitgehend flach quaderförmige Ausnehmung eingeformt, die jedoch schmal genug ist, um zwischen sich und den links und rechts verlaufenden U-Schenkeln des Schäkels Betonüberdeckung sicherzustellen.

Wenn die Beton-Gleitelemente gemäß der Erfindung zur Gleitwand verlegt werden und die unteren gegen­ seitigen Verankerungen eingefügt sind, wird in die fluchtenden Ausnehmungen eine Metall-Lasche, eine sogenannte Zuglasche, eingelegt, bei der es sich um einen kräftigen linialförmigen Stahlkörper handelt, der an einem Ende ein rundes Loch, am anderen Ende ein langrundes Loch aufweist. Die Verbindung der Beton-Gleitwandelemente miteinander wird nunmehr dadurch hergestellt, daß in die Augen der Schäkel einmal durch das runde Loch und am anderen Gleitwandelement durch das langrunde Loch ein Gewindebolzen eingeführt wird bzw. verschraubt wird bis der nötige Festsitz erreicht ist.

Die Zuglasche vermag vielfach höhere Zugkäfte zu übertragen und zu überstehen als Blech-Gummikonstruk­ tionen. Sie kann auch, wenn im Laufe der Zeit Korro­ sionseinflüsse aufgetreten sind, relativ leicht ausgewechselt werden. Da der Schäkel zumindest verzinkt ist und in dem Betonkörper allseitig gut geschützt ist, besteht keine Korrosionsgefahr.

Außerdem ist der Schäkel im Betonkörper des Gleit­ wandelementes sehr gut verankert, so daß es sehr großer Kräfte bedürfte, ihn herauszureißen. Für die meisten möglichen bzw. denkbaren Schadensfälle, die eine Betongleitwand gemäß der Erfindung erleiden kann, besteht Sicherheit.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Dadurch, daß die Schäkel mit ihren runden U-Rücken Haken, die an den Enden des obersten Bewehrungs­ eisens des Betonkörpers des Gleitwandelementes endseitig umgebogen sind, hintergreifen und unter­ greifen, wird eine enorme Erhöhung der Gefahrenbe­ lastbarkeit erreicht. Das bedeutet, die Schäkel sind in oder an der Bewehrung der Beton-Gleitwand­ elemente verankert und können nach menschlichem Ermessen nicht ab- oder herausgerissen werden. Diese Ausbildung dürfte bei allerhöchsten Be­ lastungen Sicherheit vor einem Verrutschen oder Umkippen des Betongleitwandelementes geben.

Um die Zuglaschen bequem montieren zu können, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß zu jedem Auge mit Schraubenloch ein zur Seitenwand des Beton- Gleitwandelementes offenes Loch geformt ist. Dieses Loch ist selbstverständlich so dimensioniert, daß der Gewindebolzen einschließlich Drehwerkzeug, Schraubenschlüssel oder dergleichen eingeführt und betätigt werden kann.

Eine weitere Steigerung der Festigkeit wird gemäß Anspruch 5 dadurch erzielt, daß die Schäkel aus hochfestem Stahl gefertigt und derart ausge­ bildet sind, daß Sie eine Tragfähigkeit von 4750 kg haben.

Es ist davon auszugehen, daß bei derartiger Weiter­ bildung eher mit einem Reißen der Zuglasche oder einem Nachgeben der Gewindebolzen zu rechnen ist, als mit einem Abbrechen oder Herausreißen der Ecke bzw. der Schäkel.

Als für die Fertigung sinnvoll hat sich erwiesen, wenn gemäß Anspruch 5 die Ausnehmungen in Richtung zur Betongleitwandelementenmitte und in Richtung unten schwach verjüngt sind. Dank der daraus ent­ stehenden schwach konischen Form lassen sich die formgebenden Teile leichter während der Fertigung entfernen, als dies bei 100%ig prismatischer Ausgestaltung möglich wäre.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungssgemäß ausgebildeten Gleitwandelementes der erfindungsgemäß ausgebildeten Beton-Gleitwand ist in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 das erfindungsgemäß ausgebildeten Beton-Gleitwandelement in Seitenansicht,

Fig. 2 das erfindungsgemäß ausgebildete Beton-Gleitwandelement gemäß Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 u. 2 im Maßstab vergrößerte Teil-Draufsicht auf zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Gleitwandelemente,

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV/IV in Fig. 3

Fig. 5 eine Schnittansicht gemäß der Linie V/V in Fig. 3

Fig. 6 eine räumliche Ansicht einer im Vergleich zum Original etwas verkleinerten Zuglasche.

Die Fig. 1 u. 2 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht ein Beton-Gleitwandelement 1, welches zum Erstellen von Beton-Gleitwänden benutzt wird. Gezeigt ist ein dem "New Jersey"-Profil entsprechendes Beton-Gleitwandelement 1, das einen breiten Fußbereich aufweist, mit dem es schwer verschieblich auf einem entsprechend vorbereiteten Untergrund ruht und einen schlanken, nach oben verjüngten Halsbereich aufweist. Die Gleitwandelemente 1 werden zum Erstellen von Gleitwänden linienförmig aneinandergereiht, so daß ihre Längsmittellinien möglichst ideal dem Linienverlauf des Straßenrandes entsprechen. Die Aufgabe von Beton-Gleitwänden besteht darin, an Fahrbahn-Außenrändern und an Fahrbahn-Rändern zwischen einander gegensinnig passierenden Fahrbahnen - Mittelstreifen der Autobahnen - eine Grenze zu bilden, die eine Überfahrsicherung darstellt. Die besondere Konstruktion des erwähnten "New Jersey"-Profiles bewirkt, daß bei fast allen Kollisionen von Fahrzeugen mit dieser Beton-Gleitwand eine Rückstellkraft auftritt, die das kollidierende Fahrzeug auf die Fahrbahn zurückleitet.

Um zu verhindern, daß ein aufprallendes Fahrzeug ein Beton-Gleitwandelement nach Art eines unelastischen harten Stoßes trifft, werden die Beton-Gleitwandelemente so schwer und groß, wie es das Handling zuläßt, ausgebildet. Durchschnittliche Längen von etwa 3 m haben sich als brauchbar erwiesen. Eine Höhe von 810 mm ist beim "New Jersey"-Profil richtig. Der Grundgedanke bei den genannten Überlegungen ist der, daß ein aufprallendes Fahrzeug zunächst einmal die träge Masse eines Beton-Gleitwandelementes beschleunigen muß. Aufgrund der Gestaltung des Untergrundes kann sich das Beton-Gleitwandelement unter Umständen geringfügig aufgrund der erteilten Beschleunigung verschieben, so daß in den meisten Fällen die kinetische Energie weitgehend aufgezehrt ist.

Diese Überlegungen gelten für Personenkraftwagen aber nicht für mittlere und größere LKW's. Letztere können bei einem Aufprall ein Gleitwandelement unter Umständen erheblich weit mehr verschieben. Wird ein Gleitwandelement so stark verschoben, daß es mit irgendwelchen Teilen in die Fahrbahn ragt, so wird seine Funktion, Gefahren zu verhüten, in das Gegenteil umgekehrt. Es entsteht eine Gefahrenquelle.

Man hat diesen Umstand schon frühzeitig erkannt und die aufeinanderfolgenden Gleitwandelemente auf verschiedenartigste Weise miteinander gekoppelt oder verbunden. Diesem Vorgehen liegt der Gedanke zugrunde, daß beim Überschreiten eines gewissen zulässigen Verschiebeweges überschüssige Beschleunigungen über die Kopplung mit dem Nachbar-Gleitwandelement auf letzteres übertragen werden und dieses beschleunigen bzw. verschieben müssen usw.

Der Ort, an welchem Kopplungen durchgeführt werden, sind Stirnflächen 2. Bei Bildung einer Beton-Gleitwand wird ein Element 1 mit Seiner Stirnfläche 2 gegen oder dicht an die Stirnfläche 2 des bereits stehenden Gleitwandelementes gesetzt usw.

Die obere Begrenzung eines Gleitwandelementes 1 ist eine sogenannte Oberfläche 3, das Profil geben Seitenflächen 4.

Bei der Ausgestaltung der Kopplung benachbarter Beton-Gleitwandelemente 1 gibt es unterschiedliche Wege. Bei nicht in den Figuren dargestellten Ausführungen sind die Stirnflächen 2 rechtwinklig zur Länge verlaufend angeordnet.

Bei der gezeigten Ausführung ist die Endstirnfläche oder Stirnfläche 2 im Winkel von 45° Grad zur Länge verlaufend angeordnet und das Gleitwandelement 1 wird immer so angeordnet, daß es dem fließenden Verkehr den stumpfen Winkel der Stirnfläche darbietet. Zur Kopplung dient bei diesen Ausführungen bereits die durch Verschieben zweier Elemente - bei einem Fahrzeugaufprall - mögliche Druckberührung der beiden Stirnflächen, welche aufgrund hoher Reibung, Kräfte überträgt, bzw. verzehrt. Zusätzlich aber, um unter allen Umständen eine Sicherung zu gewährleisten, haben die gezeigten Beton-Gleitwandelemente 1 im Bodenbereich hinterschnittene Ausnehmungen 5, jeweils spiegelbildlich an beiden Stirnenden, so daß beim Aufstellen der Gleitwandelemente 1 näherungsweise x-förmige oder doppeltrapezförmige Verbindungsstücke aus Stahlbeton eingefügt werden können. Mit Hilfe solcher Koppelglieder, die in ihren Ausnehmungen 5 Spiel haben, sind gewisse Relativbewegungen des einen Beton-Gleitwandelementes 1 in Bezug auf das folgende möglich, ohne daß die Koppelung belastet wird. Bei überschwerer Belastung wirken die Koppelglieder im unteren Bereich als Überlast oder Abschersicherung bzw. Sollbruchstelle, und nach Verlust dieser kraftübertragenden Komponente müssen andere Mittel zur Wirkung kommen.

Diese anderen Mittel sind u. a. Riegelelemente gewesen, die an den oberen Ecken in Einschnitten der Beton-Gleitwandelemente 1 eingefügt wurden.

Es hat sich bei Versuchen mit einer aus erfindungsgemäßen Beton-Gleitwandelementen zusammengesetzten Beton-Gleitwand an der E.T.H., Zürich, gezeigt, daß die Elemente beim Aufprall von Lastkraftwagen oder bei anderer entsprechend hoher Belastung ihre Kopplung im oberen Bereich nicht verlieren, sich auch nicht verdrehen oder gekippt werden können. Dies wird dadurch verhindert, daß in den beiden oberen Ecken des erfindungsgemäßen Beton-Gleitwandelementes 1 sich ein Schäkel 6 befindet, der aus hochfestem Stahl gefertigt ist. Dieser Schäkel hat die Form eines Rundbogens, ist u-förmig, wobei seine U-Schenkel waagerecht in Richtung Stirnfläche 2 verlaufen. An den Enden der Schenkel befinden sich Augen 7, die einstückig angeformt sind. Ein Auge 7 hat jeweils ein Schraubenloch, das andere ein Gewindeloch. Die Schäkel 6 sind so in den Beton eingebettet, daß lediglich das Gewindeloch und das Schraubenloch mit Luft und Umwelt in Verbindung treten können. An jeder oberen Ecke, und zwar symmetrisch zwischen den Schenkeln der Schäkel 7, ist unter Belassung eines Abstandes zu den Schenkeln des Schäkels 7 ein hochkant stehender, schmaler Hohlraum als Ausnehmung 8 vorgesehen. Die Ausnehmung 8 ist zwar im Prinzip prismatisch, jedoch aus Gründen einer erleichterten Herstellung in Richtung nach unten und in Richtung zur Mitte des Gleitwandelementes 1 minimal verjüngt.

In die Ausnehmungen 8 zweier aneinander gereihter Beton-Gleitwandelemente 1 - Fig. 3 + 4 - ist, da diese Ausnehmungen 8 miteinander fluchten, eine Zuglasche 9 eingelegt. In die Zuglasche 9, die die Form eines flachen Quaders aus Stahl aufweist, sind einendig eine runde, anderendig eine langrunde Ausnehmung 10 bzw. 11 eingeformt.

Die Zuglasche 9 wird so in die Ausnehmung 8 eingelegt, daß das runde Loch 10 mit der Gewinde- oder Schraubenbohrung eines Schäkels 6 in Deckungslage steht. Dann wird ein Gewindebolzen 12 durch ein vom Schäkel zur Seitenwand gehendes Loch 13 hindurch eingeführt und festgeschraubt. Danach wird am Nachbar-Beton-Gleitwandelement 1 der nächste Gewindebolzen 12 durch das langrunde Loch 11 geführt und eingeschraubt. Damit sind die beiden benachbarten Beton-Gleitwandelemente im oberen Eckbereich miteinander verbunden.

Um besonders hohe Sicherheit zu gewährleisten, sind die Schäkel mit ihren Rundbögen ihrer U-Form hinter und unter einem Haken 14 hindurchgeführt, der am stirnseitigen Ende des obersten Bewehrungsstabes 15 durch Abbiegen desselben nach unten geschaffen wurde.

Auf diese Weise ist der hochfeste Schäkel 6 mit der gesamten inneren Bewehrung des Beton-Gleitwandelementes in sicherer Verankerung und kann allerhöchste Kräfte aufnehmen. Die Erfahrungen haben gezeigt, daß über schwerste Beanspruchungen mit Beton-Gleitwandelementen 1 der beschriebenen Ausführung schadensfrei - von seltenen Ausnahmen abgesehen - überstanden werden.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Standfläche des Beton-Gleitwandelementes eine querverlaufende, durchgehende, nutförmige Ausnehmung 16 angeordnet, die für eine Querentwässerung durch das Beton-Gleitwandelement sorgt.

Obwohl Beton-Gleitwandelemente mit rechtwinklig zur Länge verlaufenden Stirnflächen gewisse Nachteile aufweisen, sind sie für manche Einsatzzwecke von Vorteil und werden daher zum Teil auch noch gefertigt.

Die dargestellte und in den Fig. 1 bis 6 beschriebene Ausgestaltung der Kopplung im oberen Bereich läßt sich auch für derartige Beton-Gleitwandelemente mit sehr erheblichem Vorteil anwenden. Je nach Belastungsfall sind dann lediglich Gewindebolzen und Zuglaschen entsprechend anders als beschrieben zu dimensionieren, um den jeweiligen Anforderungen gerecht zu werden.

Claims (6)

1. Beton-Gleitwand zur Überfahrsicherung an Fahr­ bahnaußenrändern oder an den benachbarten Rändern entgegengerichteter Fahrbahnen, mit

• 1. linienförmig aneinandergereihten Beton-Gleitwand­ elementen, von denen jedes als ein armierter, schwerer Betonformkörper mit liegend prismatischer Gestalt ausgebildet ist und an jedem seiner Enden eine von oben und vom Ende her offene Ausnehmung aufweist, und
• 2. je einem Verbindungsglied zum Verbinden der Enden benachbarter Betonformkörper, das in deren Ausnehmungen eingreift,

dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß das Verbindungsglied als linealförmige Zuglasche (9) aus Metall ausgebildet ist, die nahe jedem ihrer Enden von einem Loch (10, 11) zur Aufnahme jeweils eines Gewindebolzens (12) durchsetzt ist,
• 2. in den Betonformkörper (1) im Bereich seiner beiden seitlichen oberen Enden als Verankerungsglied jeweils ein U-förmiger Schäkel (6) eingegossen ist, dessen beide Schenkel beiderseits der Ausnehmung (8) angeordnet sind und in Richtung der Stirnfläche (2) des Betonformkörpers (1) verlaufen, wobei im Ende (7) des einen Schenkels ein Schraubenloch und mit diesem fluchtend im Ende (7) des anderen Schenkels ein Gewindeloch für den horizontalen Gewindebolzen (12) ausgebildet ist und wobei das Schraubenloch von der Außenseite des Beton­ formkörpers (1) her über ein Loch (13) zugänglich ist, und
• 3. jeder Schäkel (6) das umgebogene Ende (14) eines Bewehrungseisens (15) hintergreift.

2. Beton-Gleitwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schäkel (6) aus Rundstahl zu einer runden U-Bogenform gezogen ist, wobei die waagerecht und in Richtung Stirnfläche (2) verlaufenden U-Schenkel mit Ausnahme des Gewindeloches und des Schraubenloches von Beton umgeben sind.

3. Beton-Gleitwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (8) jeweils mit Abstand zwischen den U-Schenkeln des Schäkels (6) verläuft.

4. Beton-Gleitwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die stirnflächennahen U-Schenkelenden runde Augen (7) zur Aufnahme der Schrauben- bzw. Gewindebohrungen einstückig angeformt sind, wobei zur Verbindung von Schäkel (6) und Zuglasche (9) jeweils der Gewindebolzen (12) in das Gewinde und das Schraubenloch eingeschraubt sowie durch ein rundes oder langrundes Loch (10 bzw. 11) am Ende der Zuglasche (9) geführt ist.

5. Beton-Gleitwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäkel (6) aus hochfestem Stahl gefertigt sind.

6. Beton-Gleitwand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (8) in Richtung zur Beton- Gleitwandelementmitte und nach unten zu schwach verjüngt sind.