EP1469128A1 - Wasserdichte Dehnfugenkonstruktion - Google Patents

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Publication number
EP1469128A1
EP1469128A1 EP04405234A EP04405234A EP1469128A1 EP 1469128 A1 EP1469128 A1 EP 1469128A1 EP 04405234 A EP04405234 A EP 04405234A EP 04405234 A EP04405234 A EP 04405234A EP 1469128 A1 EP1469128 A1 EP 1469128A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
expansion
construction
expansion joint
plate
joint construction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04405234A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebag AG
Original Assignee
Hebag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebag AG filed Critical Hebag AG
Publication of EP1469128A1 publication Critical patent/EP1469128A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/06—Arrangement, construction or bridging of expansion joints

Definitions

  • the invention relates to a waterproof expansion joint construction in Structures for road vehicles, with two laterally delimiting a structural joint Structural parts, a metallic substructure anchored in it with a support surface for a fixable stretch mat made of elastic Material for bridging the building joint, which expansion mat with the Wear layer of the road surface is flush.
  • the present concerns further Invention a method for producing and using a expansion joint
  • the main task of an expansion joint construction for buildings or their Roadway consists in the compensation of physically determined movements, for example a bridge superstructure.
  • An expansion joint construction must be able to, apart from the main movement transverse displacements and twists also occurring in the longitudinal direction with respect to all three spatial axes.
  • the stretch mats form a practical part with the wear layer of the covering flat, seamless surface. This makes it even with heavy vehicles bump-free and almost noiseless driving over the expansion joint construction guaranteed.
  • the usual expansion joint designs are also waterproof and dirt-repellent thanks to the seamlessness. They don't just form for Vehicles, but also high traffic safety for pedestrians and cyclists.
  • the stretch mats are made of vulcanized rubber or as solid profiles a corresponding plastic with comparable properties.
  • the requirements for stretch mats are in many different ways very high, they have to be tensile, for example, have low abrasion, especially resistant to salt water and oil chemically and break resistant his.
  • DE 4104401 C1 describes an expansion joint construction which on both sides of a building joint, a metallic support profile and an elastic Bridge profile includes.
  • the elastic bridge profile like the stretch mat here is called, can be clamped to the support profiles for this purpose an L-shaped longitudinal bar and a rectangular longitudinal bar for each support profile assigned with fixing strips.
  • the system of fixing strips serves in particular the waterproofing. This is undoubtedly an advantage, the adaptability however, the expansion joint construction with regard to the level of the lane remains low.
  • the inventor has set himself the task of an expansion joint construction at the beginning mentioned type and a process for their manufacture to create the in a roadway renovation with as little material and labor as possible can be adapted.
  • the object is achieved according to the invention in that that the expansion joint construction on both sides of the structural joint can be adjusted in height at any time Carrier plate for the stretch mat includes.
  • Special and further embodiments of the invention are the subject of dependent Claims.
  • the adjustment of the expansion mat and its terminal strips is limited not on the longitudinal direction of the lane, this may be preferred Embodiment also take place in the transverse direction, ie on all sides. That can go on Level of the stretch mat and its terminal strips can be adjusted if the level of the wear layer on both sides of the building joint is not exact is equal to.
  • the height of the carrier plate can basically be with all known Funds are set, but the most appropriate is the use proven by lifting spindles, with a minimum of three, preferably in the form of a equilateral or isosceles triangle placed lifting spindles required are. Depending on the static requirements or local conditions the number of lifting spindles used is determined based on the object.
  • Both the substructure, as well as the carrier plates and the terminal strips consist preferably of commercially available structural steels.
  • the stretch mat also consists of material known per se and is formed as a flat profile with longitudinal cavities vulcanized rubber and elastomers with the properties mentioned above also used according to the invention.
  • the road surface is initially on the final height and then in the area of the expansion joint construction cut out again. So can take advantage of the height-adjustable support plate be fully exploited, the level of the expansion mat with the terminal strips can be adjusted in height. Through individual operation of the The expansion mat with the clamping strips can be used to lock nuts in the carrier plate also individually adjusted to a non-horizontal level and on all sides be adjusted.
  • the wear layer of roadways must be periodic to be refurbished or replaced, adding a new layer of wear becomes. Then the stretch mat with the terminal strips lies on one too low level. According to the known state of the art, the whole Expansion joint construction pointed out and replaced by a new one. According to a further development of the present invention, the cap screws removed in the terminal block and this together with the expansion mat disassembled The cap screws of the carrier plate are exposed and can also be removed or loosened to the extent that the Carrier plate can be raised or lowered to the required extent. After positioning the carrier plate at the level of the new wear layer of the pavement is grout under the support plate injected and after hardening of the grouting mortar the cap screws of the Prestressed base plate. Then those with the wear layer of the Roadway surface-mounted expansion mat and terminal strips installed, by pretensioning the capscrews on the terminal block. Finally bitumen grouting is carried out.
  • the raised carrier plate is expediently placed on prefabricated, adjusted spacers lowered and then the grout was injected.
  • the spacers can be stable supports, calibration plates and / or placed around the screws Washers, also with an insertion slot. After curing of the composite mortar, the spacers are stuck and are lost.
  • the cap screws the terminal strips and the carrier plate completely removed, the carrier plate completely lifted and a new lock nut positioned on each lifting spindle and after the corresponding process steps described above adjusted.
  • the injection of the grout and the further process steps are also carried out as described above.
  • Expansion joint construction primarily used for concrete road bridges. However, it is also used in other structures, in particular for floor elements of large parking decks and the like.
  • the expansion joint construction can also be used can also be used for bridges made of wood or steel
  • FIG. 1 shows a building 12 separated by a building joint 10, in the present case a road bridge.
  • the building joints 10 run at right angles to the roadway in the transverse direction. Due to temperature changes in the building
  • the structural joint 10 increases in cold weather and shrinks in heat.
  • the building joint 10 is, for example, approximately 1 ⁇ of the building length thereby granting the necessary scope
  • the building joint 10 In the case of a new building 12, the uppermost area is in a first construction phase the building joint 10 has a rectangular cross section for a steel substructure 14 is formed on both sides of the structural joint 10, in which the flowable mass is retained accordingly during concreting The reinforcing bars 16 are used for anchoring between Building 12 and substructure 14 used.
  • the substructure 14 which essentially consists of a base plate 18, Side walls 20, one welded to the reinforced side wall 20 remote from the joint Support plate 22, threaded bolt 30 and serving for anchoring Head bolt 24 is made with the reinforcing iron, also made of structural steel 16 welded.
  • the support plate 22 of the substructures 14 runs essentially flush with the structure 12.
  • the base plate 18 is of an angular profile 26 welds that this is on the inside by the building 12 Formed structural joint 10 is present.
  • the recess is filled with concrete 28, after hardening are the head bolts 24 and thus the entire substructure 14 firmly anchored in the building 12.
  • the threaded bolts 30 are also anchored directly in the concrete of the building 12 or can be connected with head bolts 24.
  • the threaded bolts 30 welded to the base plate 18 have expediently an internal and external thread extending over the entire length.
  • Each threaded bolt 30 has a screwed lock nut 32, which the support of a carrier plate 34 with a support surface 36 for one in FIG. 1 has an expansion mat, not shown.
  • the lock nuts 32 are positioned that the expansion mat placed later on the support plate 34 flush with the surface with the wear layer of the covering Bores for the threaded bolts 30 are stepped in the carrier plate 34 to a recess 38 for a deeply extending into the threaded bolt 30 Head screw 40 with a hexagonal head part 42 in the present case expanded with washer 44.
  • the cap screws 40 are slightly tightened, the carrier plate 34 lies snugly on all lock nuts 32
  • the carrier plate 34 is welded to a vertical shuttering plate 46, when lifting or lowering the carrier plate 34, it slides along the base plate 18 and the angle profile 26. Furthermore, from the carrier plate 34 an injection opening 48 is left open, through which in a later construction phase Grouting mortar is filled.
  • the substructure is only after the mounting plate has been installed 34 concreted.
  • the longitudinal axis E of the structural joint 10 preferably plane of symmetry for the substructure arranged on both sides 14th
  • the structural joint is 10 with one extending over a part of the carrier plate 34 Cover plate 50 covered, which is reinforced by a rectangular tubular profile 52 and is held in position with at least one centering pin 64.
  • Cover plate 50 covered, which is reinforced by a rectangular tubular profile 52 and is held in position with at least one centering pin 64.
  • This moisture barrier is about 3 to 6 mm thick and is usually applied as a film in a manner known per se then a base layer 56 of generally 40 to 50 mm thick is applied, which is approximately flush with the bearing surface 36 of the carrier plate 34 Another covering layer covers the base layer 56 and the not covered by the drive plate 50 area of the support plate 34, whereby the free cutouts 38 and the injection opening 48 are also covered Finally, the wear layer 60, usually made of bitumen, is applied to the final level introduced. This wear layer 60 also extends over the entire area of the expansion joint construction 62, which by the Recesses in the building 12 is limited. Wear layer 60 also usually has a thickness of 40 to 50 mm
  • the covering i. h the Base layer 56 and wear layer 60, cut out and together removed with the drive plate 50 (Fig. 2).
  • the construction joint 10 and the carrier plates 34 on both sides of the structural joint 10 are now exposed again, the head parts 42 of the cap screws 40 can be actuated, the injection opening 48 is used become
  • the carrier plate 34 is opposite Fig. 3 significantly lowered, in other words, it is at a lower level on the lock nuts 32 as shown in Fig. 3
  • the lock nuts 32 are adjusted so that the provided expansion mat 72 and its terminal strips 76 become flush with the wear layer 60 of the road surface (Fig. 6).
  • the lock nuts 32 After the lock nuts 32 have been adjusted, they are screwed into the threaded bolts 30 inserted cap screws 40 with a head part 42 easily tightened so that the carrier plate 34 fits snugly on the lock nuts 32.
  • the cavity between the carrier plate 34 and the base plate 18 is close to the joint closed by the shuttering plate 46, distant from the side wall 20.
  • the two previously open sides for actuating the lock nuts 32 Cavity are boarded up.
  • cementitious grout 68 over the injection openings 48 into the space between the carrier plate 34 and Base plate 18 are filled, which is indicated by an arrow 66.
  • the Form-filling cementitious grout 68 hardens and thus stabilizes the Carrier plate 34 for full load-bearing capacity in the roadway that is later applied
  • a water channel 70 In the present case a hipalon foil, bent into a U-shape and on both sides of the building joint 10 attached to the angle profiles 26. About the so formed Any canal that is passing through is drained off to the side of the road.
  • the water channel 70 is therefore preferred with something in the longitudinal direction of the joint Slope installed. Assembling the flexible, waterproof plastic film 70 can be done for example by gluing.
  • the carrier plate 34 then reaches through Head screws 40 biased with a torque wrench.
  • Two have lateral, parallel to the expansion mat 72 terminal strips 76 each a clamping lug 78 spanning the mat these penetrating cap screws 80 with a hexagon head 82, which is sunk in a recess 84, attached.
  • the cap screws 40 are Carrier plate 34 and the cap screws 80 of the terminal strips 76 against each other offset, preferably alternating with the same distance.
  • the covering is adapted Service.
  • the thickness of the wear layer 60 of the road is around ⁇ d, for example increased from 40 to 50 mm. So that the construction joint construction 62 as a whole remains flush with the surface, the expansion mat 72 with the Terminal strips 76 are placed higher by the same amount ⁇ d.
  • Fig. 8 shows a detail of Figs. 1 to 7 with respect to the level adjustment of the support plate 34.
  • On the base plate 18 is a sleeve-shaped threaded bolt 30 with self-locking internal 29 and external thread 31 at right angles welded cantilever
  • the lock nut 32 is pre-determined Rotated height, the support plate 34 placed, the cap screw 40 with head part 42 rotated into the internal thread 29 of the threaded bolt 30 and tightened.
  • the cutout 38 allows problem-free attachment of all common Tools.
  • FIG. 9 shows a threaded bolt 30 without a bore Inner thread.
  • the base plate 18 has a bore with an internal thread 94, into which the external thread 31 of the threaded bolt 30 is rotated. This is positioned self-locking at a predetermined height. After this Filling with grout (68 in Fig. 5) the self-locking is permanent.
  • the threaded bolt 30 projects into a free space 100, which is formed by a sleeve or a cup 98.
  • a lock nut 32 is positioned, a nut 102 on the threaded bolt 30 is rotated and with one using the recess 38 Tool tightened.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine wasserdichte Dehnfugenkonstruktion (62) in Bauwerken (12) für Strassenfahrzeuge, mit zwei eine Bauwerksfuge (10) seitlich begrenzende Bauwerksteilen (28) und ein Verfahren zu deren Herstellung In den Bauwerksteilen (28) ist eine metallische Unterkonstruktion (14) mit einer Auflagefläche für eine fixierbare Dehnungsmatte (72) aus elastischem Material zur Uberbrückung der Bauwerksfuge (10) verankert Die Dehnungsmatte (72) ist mit der Verschleissschicht (60) der Fahrbahn oberflächenbündig. Die Dehnfugenkonstruktion (62) umfasst beidseits der Bauwerksfuge (10) vorzugsweise eine Grundplatte (10) mit einer jederzeit höhenverstellbaren Trägerplatte (34) für die Dehnungsmatte (72) und wird insbesondere für den Bau von Strassenbrücken und Bodenelementen von Parkdecks verwendet <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wasserdichte Dehnfugenkonstruktion in Bauwerken für Strassenfahrzeuge, mit zwei eine Bauwerksfuge seitlich begrenzenden Bauwerksteilen, einer darin verankerten metallischen Unterkonstruktion mit einer Auflagefläche für eine fixierbare Dehnungsmatte aus elastischem Material zur Überbrückung der Bauwerksfuge, welche Dehnungsmatte mit der Verschleissschicht der Fahrbahn oberflächenbündig ist. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung und die Verwendung einer Dehnfugenkonstruktion
Die wesentliche Aufgabe einer Dehnfugenkonstruktion für Bauwerke bzw. deren Fahrbahn besteht im Ausgleich physikalisch bedingter Bewegungen, beispielsweise eines Bruckenüberbaus.
Temperaturschwankungen, Kriechen und Schwinden bei Spann- und Stahlbetonüberbauten sowie Verkehrslasten sind die hauptsächlichen Ursachen für regelmässig auftretende, jedoch berechenbare Verschiebungen an Brückenbauwerken. Die auftretenden Längenänderungen müssen von der Dehnfugenkonstruktion zuverlässig aufgenommen und ausgeglichen werden.
Eine Dehnfugenkonstruktion muss in der Lage sein, ausser der Hauptbewegung in Langsrichtung auch noch auftretende Querverschiebungen und Verdrehungen bezüglich aller drei Raumachsen aufnehmen zu können.
Weitere wesentliche Anforderungen an eine Dehnfugenkonstruktion sind die Dichtheit gegen Wasser und Schmutz, die Dämpfung von Geräuschen, die einfache Zugänglichkeit bei Wartungsarbeiten und eine lange Lebensdauer aller Einzelkomponenten und ihrer Gesamtheit.
Die Dehnungsmatten bilden mit der Verschleissschicht des Belages eine praktisch ebene, fugenfreie Fläche. Dadurch ist auch mit schweren Fahrzeugen ein stossfreies und nahezu geräuschloses Überfahren der Dehnfugenkonstruktion gewährleistet. Die üblichen Dehnfugenkonstruktionen sind ausserdem wasserdicht und dank der Fugenlosigkeit schmutzabweisend. Sie bilden nicht nur für Fahrzeuge, sondern auch für Fussgänger und Radfahrer eine hohe Verkehrssicherheit.
Die Dehnungsmatten sind als massive Profile aus vulkanisiertem Gummi oder einem entsprechendem Kunststoff mit vergleichbaren Eigenschaften ausgebildet. Die Anforderungen an Dehnungsmatten sind in verschiedenster Hinsicht sehr hoch, sie müssen beispielsweise zugfest sein, einen geringen Abrieb haben, insbesondere gegen Salzwasser und Oel chemisch resistent und bruchresistent sein.
In der DE 4104401 C1 wird eine Dehnfugenkonstruktion beschrieben, welche beidseits einer Bauwerksfuge, ein metallisches Tragprofil und ein elastisches Brückenprofil umfasst. Das elastische Brückenprofil, wie hier die Dehnungsmatte genannt wird, ist an den Tragprofilen anklemmbar Zu diesem Zweck ist jedem Tragprofil ein L-förmiger Längssteg und ein rechteckförmiger Längssteg mit Fixierleisten zugeordnet. Das System von Fixierleisten dient insbesondere der Wasserabdichtung. Dies ist zweifelsohne von Vorteil, die Adaptionsfähigkeit der Dehnfugenkonstruktion bezüglich des Fahbahnniveaus bleibt jedoch gering.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Dehnfugenkonstruktion der eingangs genannten Art und ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, die bei einer Fahrbahnsanierung mit möglichst geringem Material- und Arbeitsaufwand adaptiert werden können.
Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Dehnfugenkonstruktion beidseits der Bauwerksfuge eine jederzeit höhenverstellbare Trägerplatte für die Dehnungsmatte umfasst. Spezielle und weiterführende Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.
Eine höhenverstellbare Trägerplatte gemäss der vorliegenden Erfindung hat zwei wesentliche Vorteile:
  • Das Niveau der Dehnungsmatte und deren Klemmleisten kann exakt auf das Niveau der Verschleissschicht eines Bauwerkes einjustiert werden.
  • Bei einer späteren Belagssanierung kann das Niveau der Dehnungsmatte und deren Klemmleisten jederzeit, auch nach Jahrzehnten, auf das Niveau der neuen Verschleissschicht angepasst werden, ohne dass die Dehnfugenkonstruktion herausgespitzt und ersetzt werden muss.
Das Einjustieren der Dehnungsmatte und deren Klemmleisten beschränkt sich nicht auf die Längsrichtung der Fahrbahn, dies kann nach einer bevorzugten Ausführungsform auch in Querrichtung, also allseitig, erfolgen. Weiter kann das Niveau der Dehnungsmatte und deren Klemmleisten angepasst werden, wenn das Niveau der Verschleissschicht beidseits der Bauwerksfuge nicht exakt gleich ist. Die Höhe der Trägerplatte kann grundsätzlich mit allen bekannten Mitteln eingestellt werden, am zweckmässigsten hat sich jedoch der Einsatz von Hubspindeln erwiesen, wobei im Minimum drei, vorzugsweise in Form eines gleichseitigen oder gleichschenkligen Dreiecks plazierte Hubspindeln erforderlich sind. Je nach statischen Erfordernissen oder örtlichen Gegebenheiten wird die Anzahl der eingesetzten Hubspindeln objektbezogen festgelegt.
Sowohl die Unterkonstruktion, als auch die Trägerplatten und die Klemmleisten bestehen vorzugsweise aus handelsüblichen Baustählen.
Die Dehnungsmatte besteht ebenfalls aus an sich bekanntem Material und ist als Flachprofil mit längslaufenden Hohlräumen ausgebildet Vulkanisierter Kautschuk und Elastomere mit den eingangs erwähnten Eigenschaften werden auch erfindungsgemäss eingesetzt.
Bezüglich des Verfahrens zum Herstellen einer Dehnfugenkonstruktion der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass beidseits der Bauwerksfuge
  • im Bauwerk eine entlang des obersten Bereichs der Bauwerksfuge verlaufende Aussparung vorgesehen oder ausgebrochen, die Kopfbolzen der Unterkonstruktion mit der in diese Aussparung hineinragenden Bauwerksarmierung verschweisst und die Unterkonstruktion einbetoniert wird,
  • die Kontermuttern positioniert werden und die Trägerplatte aufgelegt wird,
  • die Bauwerksfuge mit einem Überfahrblech abgedeckt, die Isolation eingebracht und der Fahrbahnbelag auf die definitive Höhe eingebaut wird,
  • der Fahrbahnbelag im Bereich der Dehnfugenkonstruktion ausgeschnitten und samt Überfahrblech entfernt wird,
  • die Trägerplatte durch Drehen der Kontermuttern einjustiert und die Kopfschrauben zur satten Auflage der Trägerplatte auf den Kontermuttern angezogen werden,
  • der Vergussmörtel durch die Injektionsöffnung eingebracht und die U-förmige Wasserrinne montiert wird,
  • die Kopfschrauben nach dem Aushärten des Mörtels vorgespannt werden, die Dehnungsmatte und die Klemmleiste durch drehmomentkontrolliertes Vorspannen von versenkten Kopfschrauben montiert werden und der Bitumenverguss eingebracht wird
Spezielle und weiterführende Ausführungsformen des Verfahrens sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird der Fahrbahnbelag vorerst auf die definitive Höhe eingebracht und dann im Bereich der Dehnfugenkonstruktion wieder ausgeschnitten. So können die Vorteile der höhenverstellbaren Trägerplatte voll ausgenützt werden, das Niveau der Dehnungsmatte mit den Klemmleisten kann höhenmässig angepasst werden. Durch individuelle Bedienung der Kontermuttern in der Trägerplatte kann die Dehnungsmatte mit den Klemmleisten auch individuell auf ein nicht horizontales Niveau einjustiert und allseitig angepasst werden.
Die Verschleissschicht von Fahrbahnen muss erfahrungsgemass periodisch saniert bzw. ersetzt werden, wobei um eine neue Verschleissschicht aufgestockt wird. Danach liegt die Dehnungsmatte mit den Klemmleisten auf einem zu tiefen Niveau. Nach dem bekannten Stand der Technik muss die ganze Dehnfugenkonstruktion herausgespitzt und durch eine neue ersetzt werden. Nach einer Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung werden die Kopfschrauben in der Klemmleiste entfernt und diese zusammen mit der Dehnungsmatte demontiert Dabei werden die Kopfschrauben der Trägerplatte freigelegt und können ebenfalls entfernt oder so weit gelockert werden, dass die Trägerplatte im erforderlichen Mass angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Nach dem Positionieren der Tragerplatte auf das Niveau der neuen Verschleissschicht des Fahrbahnbelages wird Vergussmörtel unter die Trägerplatte injiziert und nach dem Aushärten des Vergussmörtels die Kopfschrauben der Trägerplatte vorgespannt. Dann werden die mit der Verschleissschicht der Fahrbahn oberflächenbundigen Dehnungsmatte und Klemmleisten montiert, indem die Kopfschrauben der Klemmleiste vorgespannt werden. Abschliessend wird der Bitumenverguss ausgeführt.
Zweckmässig wird die angehobene Trägerplatte auf vorgefertigte, justierte Distanzhalter abgesenkt und dann der Vergussmörtel injiziert. Die Distanzhalter können standfeste Stützen, Kalibrierplättchen und/oder um die Schrauben gelegte Unterlagsscheiben, auch mit einem Einlegeschlitz, sein. Nach dem Aushärten des Verbundmörtels sitzen die Distanzhalter fest und sind verloren.
Nach einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante werden die Kopfschrauben der Klemmleisten und der Trägerplatte vollständig entfernt, die Trägerplatte vollständig abgehoben und auf jeder Hubspindel eine neue Kontermutter positioniert und nach den entsprechenden, vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten justiert. Das Injizieren des Vergussmörtels und die weiteren Verfahrensschritte erfolgen ebenfalls wie vorstehend beschrieben.
Wie aus der Beschreibungseinleitung hervorgeht, wird eine erfindungsgemässe Dehnfugenkonstruktion in erster Linie für Strassenbrücken aus Beton verwendet. Sie findet jedoch auch in anderen Bauwerken Anwendung, insbesondere bei Bodenelementen von grossen Parkdecks und dgl. Weiter kann die Dehnfugenkonstruktion auch für Brücken aus Holz oder Stahl eingesetzt werden
Die Erfindung wird anhand von der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch in teilweisem Längsschnitt
  • Fig. 1 Bauphase 1, Einbau Unterkonstruktion,
  • Fig 2 Bauphase 2, Belagseinbau,
  • Fig. 3 Bauphase 3, Ausschneiden Belag,
  • Fig. 4 Bauphase 4, Einjustieren Trägerplatte,
  • Fig. 5 Bauphase 5, Stabilisieren und Abdichten,
  • Fig 6 Bauphase 6, Einbau Dehnungsmatte,
  • Fig. 7 spätere Belagsanpassung,
  • Fig. 8 ein Detail VIII von Fig 1, und
  • Fig. 9 eine Variante im Bereich von VIII.
Fig. 1 zeigt ein durch eine Bauwerksfuge 10 getrenntes Bauwerk 12, vorliegend eine Strassenbrücke. Die Bauwerksfugen 10 verlaufen rechtwinklig zur Fahrbahn in Querrichtung. Bedingt durch Temperaturänderungen des Baukörpers vergrössert sich die Bauwerksfuge 10 bei Kalte und verkleinert sich bei Hitze. Die Bauwerksfuge 10 liegt beispielsweise bei etwa 1 ‰ der Bauwerkslänge und gewährt dadurch den dazu notwendigen Spielraum
Bei einem neuen Bauwerk 12 wird in einer ersten Bauphase im obersten Bereich der Bauwerksfuge 10 eine im Querschnitt rechtwinklige Aussparung für eine stahlerne Unterkonstruktion 14 beidseits der Bauwerksfuge 10 ausgeformt, in der beim Betonieren die fliessfähige Masse entsprechend zurückgehalten wird Die Armierungseisen 16 werden für eine kraftschlüssige Verankerung zwischen Bauwerk 12 und Unterkonstruktion 14 eingesetzt.
Die Unterkonstruktion 14, welche im wesentlichen aus einer Grundplatte 18, Seitenwänden 20, einer mit der fugenfernen, verstärkten Seitenwand 20 verschweissten Stützplatte 22, Gewindebolzen 30 und der Verankerung dienenden Kopfbolzen 24 besteht, mit den ebenfalls aus Baustahl bestehenden Armierungseisen 16 verschweisst. Die Stützplatte 22 der Unterkonstruktionen 14 verläuft im wesentlichen oberflächenbündig mit dem Bauwerk 12.
In Richtung der Bauwerksfuge 10 ist die Grundplatte 18 derart mit einem Winkelprofil 26 verschweisst, dass dieses innenseitig an der durch das Bauwerk 12 gebildeten Bauwerksfuge 10 anliegt. Nach dem Verschweissen der Kopfbolzen 24 mit den Armierungseisen 16 wird die Aussparung mit Beton 28 gefüllt, nach dem Aushärten sind die Kopfbolzen 24 und damit die ganze Unterkonstruktion 14 fest im Bauwerk 12 verankert. In Fig. 1 und den folgenden nicht dargestellt ist, dass die Gewindebolzen 30 auch direkt im Beton des Bauwerks 12 verankert oder mit Kopfbolzen 24 verbunden sein können.
Die mit der Grundplatte 18 verschweissten Gewindebolzen 30 haben zweckmässig ein sich über die ganze Länge erstreckendes Innen- und Aussengewinde. Jeder Gewindebolzen 30 hat eine aufgeschraubte Kontermutter 32, welche der Auflage einer Trägerplatte 34 mit einer Auflagefläche 36 für eine in Fig. 1 nicht dargestellte Dehnmatte aufweist. Die Kontermuttern 32 sind so positioniert, dass die später aufgesetzte Dehnungsmatte auf der Trägerplatte 34 oberflächenbündig mit der Verschleissschicht des Belags ist In der Trägerplatte 34 sind Bohrungen für die Gewindebolzen 30 stufenförmig zu einer Aussparung 38 für eine sich tief in die Gewindebolzen 30 hineinerstreckende Kopfschraube 40 mit einem vorliegend sechskantförmigen Kopfteil 42 mit Unterlagsscheibe 44 erweitert. Die Kopfschrauben 40 sind leicht angezogen, die Trägerplatte 34 liegt satt auf allen Kontermuttern 32
Fugenseitig ist die Trägerplatte 34 mit einem vertikalen Abschalblech 46 verschweisst, beim Heben oder Senken der Trägerplatte 34 gleitet dieses entlang der Grundplatte 18 und dem Winkelprofil 26. Weiter ist aus der Trägerplatte 34 eine Injektionsöffnung 48 ausgespart, durch welche in einer späteren Bauphase Vergussmörtel eingefüllt wird.
Nach einer Variante wird die Unterkonstruktion erst nach der Montage der Trägerplatte 34 einbetoniert.
In Fig. 1 und allen weiteren Figuren ist die Längsaxe E der Bauwerksfuge 10 vorzugsweise Symmetrieebene für die beidseits angeordnete Unterkonstruktion 14.
In der folgenden, in Fig 2 dargestellten zweiten Bauphase wird die Bauwerksfuge 10 mit einem sich über einen Teil der Trägerplatte 34 erstreckenden Überfahrblech 50 abgedeckt, welches durch ein rechteckiges Rohrprofil 52 verstärkt ist und mit wenigstens einem Zentrierzapfen 64 in Position gehalten wird. Auf der Betonoberfläche des Bauwerks 12 wird eine sich über die betonierte Aussparung für die Unterkonstruktion und die Stützplatte 22 erstreckende Isolation 54 aufgebracht. Diese Feuchtigkeitssperre ist etwa 3 bis 6 mm dick und wird in der Regel als Folie aufgebracht In ebenfalls an sich bekannter Weise wird dann eine Tragschicht 56 von in der Regel 40 bis 50 mm Dicke aufgebracht, welche mit der Auflagefläche 36 der Trägerplatte 34 etwa oberflächenbündig ist Eine weitere Belagsschicht überdeckt die Tragschicht 56 und den nicht vom Überfahrblech 50 bedeckten Bereich der Trägerplatte 34, wodurch auch die freien Aussparungen 38 und die Injektionsöffnung 48 abgedeckt sind Schliesslich wird die Verschleissschicht 60, in der Regel aus Bitumen, auf das definitive Niveau eingebracht. Diese Verschleissschicht 60 erstreckt sich auch über den ganzen Bereich der Dehnfugenkonstruktion 62, welcher durch die Aussparungen im Bauwerk 12 begrenzt ist. Auch die Verschleissschicht 60 weist in der Regel eine Dicke von 40 bis 50 mm auf
In der anschliessenden Bauphase 3 gemäss Fig. 3 wird der Belag, d. h die Tragschicht 56 und die Verschleissschicht 60, ausgeschnitten und zusammen mit dem Überfahrblech 50 (Fig. 2) entfernt. Die Bauwerksfuge 10 und die Trägerplatten 34 beidseits der Bauwerksfuge 10 liegen nun wieder frei, die Kopfteile 42 der Kopfschrauben 40 können betätigt, die Injektionsöffnung 48 benutzt werden
In der weiteren Bauphase 4 gemäss Fig 4 wird die Trägerplatte 34 gegenuber Fig. 3 deutlich abgesenkt, mit anderen Worten liegt sie auf einem tieferen Niveau auf den Kontermuttern 32 als in Fig 3 gezeigt Die Kontermuttern 32 sind so justiert, dass die vorgesehene Dehnungsmatte 72 und deren Klemmleisten 76 oberflächenbündig mit der Verschleissschicht 60 des Fahrbahnbelags werden (Fig. 6). Nach dem Justieren der Kontermuttern 32 werden die in die Gewindebolzen 30 eingeführten Kopfschrauben 40 mit einem Kopfteil 42 leicht angezogen, damit die Trägerplatte 34 satt auf den Kontermuttern 32 aufliegt. Der Hohlraum zwischen der Trägerplatte 34 und der Grundplatte 18 ist fugennah durch das Abschalblech 46, fugenfern durch die Seitenwand 20 verschlossen. Die beiden bisher zur Betätigung der Kontermuttern 32 offenen Seiten des Hohlraums werden verschalt.
Nun kann im nächsten Arbeitsschritt, gemäss Fig. 5 fur Bauphase 5 dargestellt, mit einem nicht gezeigten Pumpaggregat zementöser Vergussmörtel 68 über die Injektionsöffnungen 48 in den Zwischenraum von Trägerplatte 34 und Grundplatte 18 gefüllt werden, was mit einem Pfeil 66 angedeutet ist. Der formfüllende zementöse Vergussmortel 68 härtet aus und stabilisiert damit die Trägerplatte 34 für volle Tragkraft in der später aufgebrachten Fahrbahn
Weiter wird im unteren Bereich der Bauwerksfuge 10 eine Wasserrinne 70, vorliegend eine Hipalonfolie, U-förmig umgebogen und beidseits der Bauwerksfuge 10 an den Winkelprofilen 26 befestigt. Über den derart gebildeten Kanal wird allenfalls durchtretende Flüssigkeit seitlich der Fahrbahn abgeleitet. Die Wasserrinne 70 wird deshalb in Fugenlängsrichtung bevorzugt mit etwas Gefälle montiert. Das Montieren der flexiblen, wasserdichten Kunststofffolie 70 kann beispielsweise durch Kleben erfolgen.
Nach dem Aushärten des Vergussmörtels 68 wird in einer sechsten und letzten Bauphase gemäss Fig. 6 eine profilierte Dehnungsmatte 72 mit längslaufenden, im Querschnitt kreis- oder halbkreisförmigen Kanälen, auf die Auflagefläche 36 der Trägerplatten 34 gelegt, bezüglich der Längsaxe E der Bauwerksfuge 10 spiegelsymmetrisch. Anschliessend werden die die Trägerplatte 34 durchgreifenden Kopfschrauben 40 mit einem Drehmomentschlüssel vorgespannt. Zwei seitliche, parallel zur Dehnungsmatte 72 verlaufende Klemmleisten 76 haben je eine die Matte übergreifende Klemmnase 78. Die Klemmleisten 76 werden mit diese durchgreifenden Kopfschrauben 80 mit einem Sechskantkopf 82, welcher in einer Aussparung 84 versenkt ist, befestigt. In der Trägerplatte 34 sind entsprechende Bohrungen oder Sacklöcher mit Innengewinde ausgespart. In Längsrichtung der Bauwerksfuge 10 betrachtet sind die Kopfschrauben 40 der Trägerplatte 34 und die Kopfschrauben 80 der Klemmleisten 76 gegeneinander versetzt, vorzugsweise mit gleichem Abstand alternierend.
Beim Anziehen der Kopfschrauben 80 mit einem sechskantförmigen Kopfteil 82 der Klemmleisten 76 wird die Dehnungsmatte 72 durch die Klemmnasen 78 zusammengedrückt und fixiert. Unterhalb einer Klemmnase 78 ist jeweils ein mit dieser zusammenwirkender, parallel längslaufender Rund- oder Halbrundeisenstab 86 befestigt, was ein optimales Abdichten gegen eindringende Feuchtigkeit gewährleistet.
Nach dem Vorspannen der Kopfschrauben 80 der Klemmleisten 76 wird die verbleibende Nut zwischen den Klemmleisten und dem Belag der Fahrbahn bzw. der Seitenwand 20 mit Bitumen 88 oberflächenbündig vergossen.
In der Ausführungsform gemäss Fig 7 ist eine Belagsanpassung vorgenommen worden. Die Dicke der Verschleissschicht 60 der Fahrbahn ist um Δd, beispielsweise von 40 auf 50 mm, erhöht. Damit die Bauwerksfugenkonstruktion 62 als Ganzes oberflächenbündig bleibt, muss die Dehnungsmatte 72 mit den Klemmleisten 76 um denselben Betrag Δd höher gelegt werden.
Nach dem Stand der Technik würde das bedeuten, dass die ganze Dehnfugenkonstruktion 62 herausgespitzt und neu verlegt werden müsste Erfindungsgemäss müssen lediglich die Kopfschrauben 80 der Klemmleisten 76 gelöst, die Bitumeneinlage 88 wenigstens teilweise entfernt und die Dehnungsmatte 72 mit den Klemmleisten 76 demontiert werden. Nun liegen auch die Kopfschrauben 40 der Trägerplatte 34 frei, nach dem Lösen oder Entfernen dieser Schrauben kann auch die Trägerplatte 34 mit einem geeigneten Hebezeug angehoben werden. Nach dem Einlegen von geeigneten Distanzhaltern 90, beispielsweise in Form von Kalibrierplättchen und/oder Unterlagsscheiben, wird die Trägerplatte 34 auf diese abgesenkt. Die Trägerplatte 34 ist nun so einjustiert, dass die Dehnungsmatte 72 mit den Klemmleisten 76 nach dem Einlegen und Befestigen mit der Verschleissschicht 60 des Fahrbahnbelages oberflächenbündig ist
Alle ubngen Verfahrensschritte erfolgen wie in den vorhergehenden Figuren 1 bis 6 beschrieben, insbesondere wird der Zwischenraum 92 zwischen positionierter Trägerplatte 34 und ausgehärteter zementöser Vergussmörtelschicht 68 durch Einfüllen von flüssigem Verguss- oder Injektionsmörtel durch die Injektionsöffnung 48 gefüllt.
Aus der Figurenbeschreibung, insbesondere aus Fig. 7, geht deutlich hervor, wie drastisch Belagsanpassungen im Bereich von Dehnfugenkonstruktionen 62 erfindungsgemäss vereinfacht werden können. Statt dass die ganze Dehnfugenkonstruktion 62 aufwendig und mühsam herausgespitzt und ersetzt werden muss, kann mit extrem niedrigem Aufwand und ohne Herausbrechen relevanter Teile eine perfekte Anpassung erreicht werden.
Fig. 8 zeigt ein Detail der Fig. 1 bis 7 bezüglich der Niveaueinstellung der Trägerplatte 34. Auf der Grundplatte 18 ist ein hülsenförmiger Gewindebolzen 30 mit selbsthemmendem Innen- 29 und Aussengewinde 31 im rechten Winkel abkragend verschweisst Die Kontermutter 32 wird auf eine vorausbestimmte Höhe gedreht, die Trägerplatte 34 aufgelegt, die Kopfschraube 40 mit Kopfteil 42 in das Innengewinde 29 des Gewindebolzens 30 gedreht und satt angezogen. Die Aussparung 38 erlaubt ein problemloses Ansetzen aller gängigen Werkzeuge.
Eine Variante gemäss Fig. 9 zeigt einen Gewindebolzen 30 ohne Bohrung mit Innengewinde. Die Grundplatte 18 weist eine Bohrung mit Innengewinde 94 auf, in welche das Aussengewinde 31 des Gewindebolzens 30 gedreht ist. Dieser wird auf einer vorausbestimmten Höhe selbsthemmend positioniert. Nach dem Auffüllen mit Vergussmortel (68 in Fig. 5) ist die Selbsthemmung dauerhaft.
Unterhalb der Grundplatte 18 ragt der Gewindebolzen 30 in einen Freiraum 100, welcher durch eine Hülse bzw. einen Becher 98 gebildet wird.
Entsprechend Fig. 8 wird eine Kontermutter 32 positioniert, eine Mutter 102 auf den Gewindebolzen 30 gedreht und mit einem die Aussparung 38 nutzenden Werkzeug satt angezogen.

Claims (16)

  1. Wasserdichte Dehnfugenkonstruktion (62) in Bauwerken (12) für Strassenfahrzeuge, mit zwei eine Bauwerksfuge (10) seitlich begrenzenden Bauwerksteilen (28), einer darin verankerten metallischen Unterkonstruktion (14) mit einer Auflagefläche für eine fixierbare Dehnungsmatte (72) aus elastischem Material zur Überbrückung der Bauwerksfuge (10), welche Dehnungsmatte (72) mit der Verschleissschicht (60) der Fahrbahn oberflächenbündig ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Dehnfugenkonstruktion (62) beidseits der Bauwerksfuge (10) eine jederzeit höhenverstellbare Trägerplatte (34) für die Dehnungsmatte (72) umfasst.
  2. Dehnfugenkonstruktion (62) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Trägerplatte (34) allseitig justierbar ist
  3. Dehnfugenkonstruktion (62) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (34) mit Hilfe von wenigstens drei Hubspindeln höhenverstellbar und bezüglich der Neigung justierbar ist.
  4. Dehnfugenkonstruktion (62) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Grundplatte (18) wenigstens drei vertikale Gewindebolzen (30) mit Innen- (29) und Aussengewinde (31) fixiert sind, auf welchen Gewindebolzen (30) eine Kontermutter (32) für die Auflage der Trägerplatte (34) einjustiert ist, und in welchen Gewindebolzen (30) die Trägerplatte (34) durchgreifen, wobei mit dem Innengewinde (29) im Eingriff stehende Kopfschrauben (40) satt angezogen sind.
  5. Dehnfugenkonstruktion (62) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundplatte (18) von wenigstens drei Gewindebolzen (30) mit einem Aussengewinde (31) durchgriffen ist, wobei der nach unten überstehende Teil in einen Freiraum (100) ragt, auf welchem Gewindebolzen (30) eine Kontermutter (32) als Auflage der Trägerplatte (34) justiert und mit einer Mutter (102) fixiert ist.
  6. Dehnfugenkonstruktion (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Dehnungsmatte (72) je eine Klemmleiste (76) mit einer die Dehnungsmatte (72) fixierenden Klemmnase (78) ausgebildet ist.
  7. Dehnfugenkonstruktion (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Klemmnase (78) ein mit dieser zusammenwirkender, ebenfalls längslaufender Rund- oder Halbrundeisenstab (86) ausgebildet ist
  8. Dehnfugenkonstruktion (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauwerksfuge (10) beidseits ein Winkelprofil (26) anliegt, auf welchem ein an der Trägerplatte (34) befestigtes Abschalblech (46) verschiebbar aufliegt.
  9. Dehnfugenkonstruktion (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (18), ein Abschalblech (46) und eine fugenfern verstärkt ausgebildete Seitenwand (20) nach dem Auflegen von zwei gegenüberliegenden Schalbrettern einen Behalter für insbesondere zementösen Vergussmörtel bilden, und dass die Tragerplatte (34) eine Injektionsöffnung (48) für den Vergussmörtel (68) aufweist
  10. Dehnfugenkonstruktion (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (18) und die vorzugsweise eine von der fugenfernen Seitenwand (20) horizontal abkragende Stützplatte (22) vertikal im Beton der Bauwerksteile (28) verankerte Kopfbolzen (24) aufweisen.
  11. Dehnfugenkonstruktion (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich der Bauwerksfuge (10) eine im wesentlichen U-förmig umgelegte Wasserrinne (70) montiert ist, welche vorzugsweise in Längsrichtung der Bauwerksfuge (10) ein Gefälle aufweist.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Dehnfugenkonstruktion (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits der Bauwerksfuge (10)
    im Bauwerk (12) eine entlang des oberen Bereichs der Bauwerksfuge (10) verlaufende Aussparung vorgesehen oder ausgebrochen, die Kopfbolzen (24) der Unterkonstruktion (14) mit der Bauwerksarmierung (16) verschweisst und die Unterkonstruktion (14) einbetoniert wird
    die Kontermuttern (32) auf den Gewindebolzen (30) positioniert werden und die Trägerplatte (34) aufgelegt wird,
    die Bauwerksfuge (10) mit einem Überfahrblech (50) abgedeckt, die Isolationsschicht (54) und der Fahrbahnbelag (56, 60) auf die definitive Höhe eingebaut wird,
    der Fahrbahnbelag (56, 60) im Bereich der Dehnfugenkonstruktion (62) ausgeschnitten und samt Überfahrblech (50) entfernt wird, die Tragerplatte (34) durch Drehen der Kontermuttern (32) einjustiert und die Kopfschrauben (40) oder Muttern (102) zur satten Auflage der Trägerplatte (34) auf den Kontermuttern (32) satt angezogen werden,
    der Vergussmörtel (68) durch die Injektionsöffnung (48) eingebracht und die U-förmige Wassernnne (70) im unteren Bereich der Bauwerksfuge (10) montiert wird,
    die Kopfschrauben (40) oder Muttern (102) nach dem Ausharten des Vergussmörtels (68) vorgespannt werden, die Dehnungsmatte (72) und die Klemmleisten (76) durch drehmomentkontrolliertes Vorspannen von versenkten Kopfschrauben (80) montiert werden und der Bitumenverguss (88) ausgefuhrt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12 bei Belagssanierungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfschrauben (80) der Klemmleisten (76) entfernt und diese mit der Dehnungsmatte (72) demontiert werden, die Kopfschrauben (42) in der Trägerplatte (34) entfernt oder gelockert und die Trägerplatte (34) angehoben wird, Verguss- oder Injektionsmörtel (92) injiziert und nach dem Aushärten die Kopfschrauben (40) oder Muttern (102) der Trägerplatte (34) vorgespannt werden, die Dehnungsmatte (72) und die Klemmleisten (76) montiert werden, die Kopfschrauben (80) der Klemmleisten (76) drehmomentkontrolliert vorgespannt werden und der Bitumenverguss (88) ausgeführt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die angehobene Trägerplatte (34) auf Distanzhalter (90) abgesenkt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (34) abgehoben wird, neue Kontermuttern (32) auf den Gewindebolzen (30) positioniert werden, die Trägerplatte (34) aufgelegt und der Vergussmörtel (68) injiziert wird.
  16. Verwendung einer Dehnfugenkonstruktion (62) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 für den Bau von Strassenbrücken und Bodenelementen von Parkdecks.
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