JP4236923B2 - Toothed plate arrangement for devices that bridge expansion joints - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は、ブリッジと基礎との間にギャップを有するブリッジ又は類似の構造物に伸縮ジョイントを架橋する装置のための歯状プレート配列に関する。さらに本発明は、架橋装置上の前記のような歯状プレート配列の固定方法ならびに本発明に係わる歯状プレート配列を含有する架橋装置に関する。
【0002】
ブリッジ構造物は、自然界に現われるような大きな温度変化によって部分的に極度の伸縮にさらされている。その場合に登場する伸縮路は、一方で危険性がなく、他方で前記伸縮ジョイントの快適な通過を可能にするために伸縮ジョイント架橋構造によって架橋される。過去30年間で頻繁に道路橋に60〜80mm以上の伸縮路を付けて組込まれた伸縮ジョイント架橋構造においては、全ブリッジ伸縮路が最大80mm幅の独立間隙に分割されている。この間隙を道路車両が通過しなければならない。80mmの間隙幅は過大ではないとみなされており、これは車両の快適性にも、転動時に発生する騒音にも該当する。
【0003】
道路交通の増加、ブリッジ付近まで建て込んだ建築物、居住地域や保養地域に新設される大型ブリッジ及び市民の感受性の高まりが低騒音の伸縮ジョイント構造に対する要望を生じさせた。
【0004】
自動車タイヤが走行方向に斜交する全伸縮間隙を幾つかの小さい間隙に分割する鋼梁(中梁又はラメラ)の角部に衝突するとき、主に打撃騒音が発生することが判明した。騒音が最も大きいのは、伸縮ジョイントと走行方向の間の角度が90゜になる場合の打撃騒音である。90゜の角度変位が大きくなるほど、騒音は一層小さくなる。
【0005】
例えばドイツ国公開特許公報第4433909号明細書に開示された構造のような既知の装置において、独立ギャップ間隙及び鋼中間桁はボルト締めされた鋼板で覆われる。この鋼板は、櫛状もしくはフィンガー状の縦側を付けて形成することができる。前記鋼板は、中央のラメラにボルト締めされており、隣接する中央ラメラ又は縁部ラメラに載置される。
【0006】
前記の既知の装置において、下側にある弾性パッキングバンドを取り付けもしくは損傷後に交換できるようにするため、保護板が着脱可能にボルトで桁に連結されている。このボルト連結は、その上を通行する車両によって揺動、打撃及び振動の影響を受ける。それによってボルト締め部が弛み又は外れる危険性がある。隣接する桁への保護板の載置は、揺動、構造物運動及びタイヤ力の作用によってガタ騒音もしくは打撃騒音を生じる可能性がある。
【0007】
ドイツ国公開特許公報第4433909号明細書から明らかなように、上部のプレートは隣接するギャップ縁形鋼もしくはラメラを、パッキングバンドが上から到達できないように覆う。前記ラメラが離れて移動するような場合も同様である。そのためパッキングバンドの取付けもしくはその交換時に初めにプレートのボルトが外され、パッキングバンドが装入され、それに続きプレートが再びボルト締めされなければならない。このボルト連結のために従来の架橋構造は、ラメラがプレート固定用の穴を具備しなければならず、それによって断面脆弱部とそれによる曲げ交番荷重のかかるラメラの耐久性の低減が発生しうるため、前記構造では再装備することができない。例えば溶接又は接合によるようなプレートの別法による固定は、パッキングバンドに簡単に到達できなくしてしまう。パッキングバンドの取外し及び取付けのために、溶接継目又は接合部は、プレートを取外しできるように分離する必要がある。その上で新たに溶接又は接合を行わなければならない。
【0008】
特に、ドイツ国公開特許公報第4433909号明細書の特殊構造の場合において、ラメラが固定されている横梁が2つの軸受上に縁梁の下に支承されているが、同時にラメラに上側に固定されたプレート構造で縁形鋼に載置されているので、既知の構造の桁が技術的に困難になる問題が生じている。避けられない許容差及び構造物成形は、下部又は上部の桁が作用しなくなることが生じうる。前記のような場合においてプレートがギャップ縁形鋼に載置されなくなるとき、プレート幅で車両による通過時に前記プレートの転倒又は折曲りが発生し、プレートが打撃され、騒音が発生することになる。特にボルト締めが外れる可能性がある。
【0009】
他の場合において、横桁がその桁から外れるとき、移行部構造が吸収しなければならない垂直力がプレートの頂部を介してのみ吸収されることになる。
【0010】
上記問題点を解決するために、ドイツ国公開特許公報第1970531号明細書から、ギャップに突出させ、片持ちでラメラに溶接もしくは接合したラメラの上側にプレートが設けられるように伸縮ジョイントのための架橋装置を構築することが知られている。さらに、前記刊行物に示された歯状プレートの長さが、中央のラメラの変位における水平方向に延び、上から自由に到達できる、垂直に貫通する間隙が隣接するラメラ上に設けられたプレートの間に形成されているため、パッキングバンドをラメラの間に取付けもしくは取外しできるように寸法設定されている。前記装置において、そこでラメラとプレートのボルト締めが使用され、それによってガタ騒音は避けられるが、前記刊行物に示されたラメラ上側とプレートの溶接もしくは接合が欠点を有する。前記刊行物に示された溶接においてプレートの下角部がラメラの上側と溶接される。溶接継目の一部は、ラメラ角部とその上にある歯状プレートの間の到達しにくい領域にあり、それによって既設の架橋装置のラメラへの歯状プレートを後から溶接することが困難になる。溶接連結の代わりに接着連結も考慮することはできるが、接着連結の付着作用は本質的に溶接よりも低いため、時間とともにプレートの離脱が生じる可能性がある。
【0011】
本発明の課題は、架橋装置のための歯状プレート配列と、架橋装置への前記のような歯状プレート配列の固定方法と、架橋装置と歯状プレートの間の確実かつ固定した連結を可能にし、前記連結が簡単かつコスト的に有利に製造可能であり、より高い長期耐久性を有する前記のような歯状プレート配列を含む架橋装置とを構築することである。
【0012】
この課題は、請求項1記載の歯状プレート配列と、請求項23記載の架橋装置への前記のような歯状プレート配列の固定方法と、請求項27記載の架橋装置とによって、歯状プレートが少なくとも1つの前記歯状プレートの上側からその下側へ延びる溶接部の取付用の開口部を有することによって解決される。前記開口部を設けることによって、溶接部の取付のために容易に到達しうる領域が構築され、溶接継目の取付けが各歯状プレートの縁部形状に左右されなくなる。前記溶接継目は全く自由に上から到達して取り付けられるため、既設の架橋装置の再装備が歯状プレートにより簡単な形式で可能になり、溶接継目の良好な点検も行うことができる。
【0013】
さらに、前記の穴部溶接は個々の歯状プレートと組合せて耐久性の改善をもたらす。
【0014】
歯状プレート配列の形成において、開口部は円筒状に形成されている。別の実施形態において、前記開口部は漏斗状に歯状プレート上側から歯状プレート下側へ拡大する直径を付けて形成されている。ラメラと歯状プレートの溶接後に前記開口部は通常の場合、例えば瀝青のような封止コンパウンドが詰められるので、漏斗状の開口部が前記開口部の中で封止コンパウンドの良好な保持を生ぜしめる。
【0015】
もう1つの構成において前記開口部の角部が歯状プレートの上側で面取りされており、それにより鋭角の角部を避けることができる。
【0016】
本発明に係わる歯状プレートは、好ましくは固定するためにラメラ上側に設けられた脚部と、前記脚部に接続されるフランジ部とからなる。有利な実施形態において、前記脚部はその際にその縁部で本質的に楕円形に形成されているため、ラメラ上側に固定した後にラメラ角部との小さな間隔を有する。この楕円形状によって、特にラメラ上に歯状プレートを斜めに配設する際にラメラ角部の上に脚部の突出部が発生しないことが達成される。脚部の縁部は前記楕円形状で常にラメラ上側の角部の付近に達するので、脚部を通してラメラ上側に歯状プレートの大きい載置面積が提供される。
【0017】
本発明に係わる歯状プレートのもう1つの特に有利な実施形態において、前記歯状プレートの下側に、ラメラ上の歯状プレートの固定後にラメラ上側と歯状プレート下側の間を密閉する充填材を有する。この充填材によって、歯状プレート上側とラメラ上側の間の中間空間に、歯状プレートの開口部に設けられた溶接継目の腐食を生ぜしめる水分が侵入することができず、それによってラメラの長期耐久性の改善が達成される。
【0018】
特に有利な実施形態において、歯状プレートの上側に少なくとも1つの特に密封コンパウンドの収容のために設けられた開口部を取囲む溝が取り付けられる。さらに、別の構成において、溝に続く半径方向外側へ延びる穴開け領域が設けられている。ラメラの上側へ歯状プレートを固定する際に、好ましくは密封コンパウンドが溝及び/又は穴開け領域に充填され、前記コンパウンドがラメラ上側に歯状プレートを押圧する際に溝もしくは穴開け領域から半径方向外側へ押し出され、それによってラメラ上側と歯状プレート下側の間が効果的に密閉される。溝はその際に有利には、前記溝がラメラ上側への歯状プレートの固定後にラメラの角部と小さな間隔を有するように延びる。これは特に溝が開口部周りに円形に形成されず、楕円形の延長部を有することによって達成できる。それによって簡単に防食材料(例えば耐食性塗料)をラメラ上側と歯状プレート下側の間に取り付けることが可能になる。
【0019】
もう1つの実施形態において、溝の代わりに歯状プレート下側に充填材、好ましくはゴムリングを収容するための本質的に楔状の凹部が設けられている。
【0020】
もう1つの構成において、歯状プレート下側で開口部の角部から半径方向外側へ延びる穴開け部分が設けられており、この部分に歯状プレート下側の載置領域が続く。それにより、歯状プレートの一定の載置領域をラメラに指定することが可能になる。この穴開け部分は、有利には鍛造によって製造される。
【0021】
もう1つの実施形態において歯状プレート配列が3分割型に形成されている。歯状プレートの縁部はその際に波状に成形されているが、歯状プレートの縁部の千鳥状の形状も可能である。
【0022】
特に有利な実施形態において、架橋装置の中央のラメラに配設するために設けた歯状プレートが独立した菱形状の本体によって形成されており、歯状プレートの歯は、有利には約60゜の角度を有し、それによって、ラメラへの歯状プレートの固定後に一方でパッキングバンドを接合するために2つのプレートの間に充分大きい間隙が可能になり、他方では効果的な騒音低減を生ぜしめるタイヤ幅につき充分な歯を設けることが可能になる。独立した本体の代わりに、ウェブを介して相互に連結した菱形状の本体を使用してもよい。
【0023】
もう1つの実施形態において、歯状プレートとして独立した矩形の本体が使用される。別の実施形態において、前記本体はウェブを介しても相互に連結される。
【0024】
騒音低減をさらに改善するために、もう1つの実施形態において、歯状プレートは弾性の耐摩耗性材料からなる層を具備しており、この層は、好ましくはその上側に取り付けられる。
【0025】
架橋装置のラメラ上に本発明に係わる歯状プレート配列を固定するための本発明に係わる方法は、以下のように実施される。第1ステップにおいて歯状プレートがラメラ上側に載置される。それに続き、次に歯状プレートがラメラ上側に押圧されるため、ラメラ上側への歯状プレート下側の完全な載置が生じる。最後に歯状プレート下側にある開口部の角部にラメラと歯状プレートの溶接が行われ、最終ステップで前記開口部が例えば瀝青のような封止コンパウンドを詰められる。瀝青による開口部の充填によって、溶接角部が歯状プレートの上側から密閉されるため溶接継目の腐食が回避される。さらに、歯状プレートの上側に平坦な表面が作られ、それによって騒音がさらに緩和される。
【0026】
歯状プレートが開口部周りに配設された溝を付けて使用される方法の実施形態において、歯状プレートの押圧前に密封コンパウンドが溝の中及び/又は場合により設けられた前記溝に続く穴開け領域の中に充填される。これは、密封コンパウンドが歯状プレートの押圧時に半径方向外側へ溝及び/又は穴開け領域から押し出されることを生ぜしめる。それにより、歯状プレートとラメラ上側の間に改善された密閉が達成される。
【0027】
前記方法のもう1つの構成において、歯状プレートの歯がラメラに斜めに載置される。これは特に伸縮ジョイントへの乗上方向がラメラの伸長方向と垂直にならない場合に行われる。ラメラの延在方向と歯状プレートの中軸の角度はその場合約60゜になる。
【0028】
本発明に係わる架橋装置は、特にブリッジ構造で伸縮ジョイントの架橋に使用され、これが上記の本発明に係わる歯状プレート配列を含有することを特徴とする。
【0029】
架橋装置の有利な構成において、歯状プレート配列の歯は、ギャップに突出させて片持ちに支承され、その長さは、ラメラと連結して中央プレートの変位における水平方向に延びる、上から自由に到達できる垂直に貫通する間隙が2つの隣接する中央プレートと2つの隣接するラメラとの間に又は中央プレート及び縁プレートと縁梁との間に生じさせることができるように寸法設定され、それによってパッキングバンドをラメラの間にもしくはラメラと縁梁との間に挿入しもしくは取り出すことができる。
【0030】
さらに、もう1つの実施形態における架橋装置は、歯状プレート配列の歯の突出部が架橋装置の静止位置で水平に変化できる間隙を歯の外面と隣接するラメラ又は縁梁との間に設けるように形成されている。
【0031】
もう1つの装置の形成において、前記装置が道路延在方向と斜めに配設されており、歯状プレート配列の歯の中軸と、同様に斜めに配設されたラメラの下に設けた横梁とが道路延在方向に延びる。
【0032】
もう1つの実施形態において、波状又は千鳥状の間隙が2つの隣接するプレートの間に設けられており、前記間隙が近似的に2つの隣接するラメラの間でその下にある間隙の半分の幅を有する。それによって特に良好な騒音低減が生じる。
【0033】
歯状プレートが隣接するラメラ上でラメラを入れ子式に入れる際に互いに衝突することを防ぐために、歯状プレートの歯は隣接するラメラ上でもう1つの実施形態において本質的にラメラの延在方向に互いにずらして配設されている。
【0034】
もう1つの装置の形成において、歯状プレート配列はラメラ上に、頂部が隣接するラメラ上に配設され、本質的に相対する歯状プレートから架橋装置への乗上方向へ互いに重なり合うように配設されている。それによって、騒音低減のさらなる改善が達成される。
【0035】
本発明のその他の特徴及び詳細は、以下に詳述する有利な実施形態の説明により添付の図面を利用して明らかにする。
【0036】
図1に、ブリッジに伸縮ジョイントを架橋するための装置1の断面図を示した。上部構造2つまりブリッジ側と橋台3つまり土台との間に、温度変動時のブリッジ伸長を吸収するためのギャップ4が設けられている。ギャップ4の側面の縁梁24に、横桁6が支承された各々1つの箱状体5が配設されている。ギャップ4は、車道表面7の平面におかれる多分割型の歯状プレート配列8で覆われている。この歯状プレート配列の歯状プレート20は、その際に伸縮ジョイントの間に配設されたラメラ21の上側に固定されており、ラメラの間ならびに伸縮ジョイントの両方の縁梁24とそれぞれ隣接するラメラの間にパッキングバンド23が設けられている。
【0037】
図2に示した歯状プレート配列は波状の実施形態である。波形谷部は、ラメラ21の上にあり、波形櫛部26はラメラ上角部から突出する。歯状プレート20の突出する角部又は湾曲部の下側は、上部ラメラ表面より高くなる。それによって、図1に矢印17で暗示したように、歯状プレートがラメラに接触できず、それによりラメラ21とプレート20の間に生じうる打撃騒音又はガタ騒音が回避される。さらに歯状プレート20は、規則的な間隔で配設された貫通開口部を有し、この貫通開口部は常にラメラの上側にあり、歯状プレートがラメラ上側で貫通開口部の下角部に溶接されている。前記のような固定によって、ラメラに腐食が発生する溶接継目が回避される。溶接継目は、それにより歯状プレートの内部の領域に設けられており、歯状プレート下側とラメラ上側の間の(図2から見えない)充填材によって溶接継目の耐食性がさらに改善される。
【0038】
図2との関連で図3から明らかなように、ラメラ21の水平移動が矢印27で示すように可能であり、パッキングバンド23の取付け及び取外しを可能にする波状の自由空間25が生じる。つまり水平に変えることができる間隔が歯状プレート配列8の歯の外面と隣接するラメラ21又は縁梁24との間で可能になる。それによって、変位した中央プレート20がパッキングバンドを取り付けるための十分な自由空間を与える。
【0039】
図2及び図3に示した歯状プレート配列の実施形態も、図4乃至図7記載の実施形態も、フィンガー状頂部の角度が想定した二等辺三角形26、36、46、56の頂点で約60゜になるフィンガー状頂部を含み、そのため隣接するプレートを引き離す際にプレートからプレートへの側面間隔を拡大することができる。それによりパッキングバンド23を上から蛇行状に曲げることによって挿入することが可能になる。限界角度60゜は、角度が大きくなる場合つまり三角形が鈍角になる場合、個々のフィンガーの間の間隔が大きくなりすぎ、それによって少なすぎるフィンガーもしくは歯が並設されるので、好ましいことが証明されている。これはフィンガーもしくは歯を通過する自動車が多くなるほど、架橋構造を通過する際の騒音発生がますます粗悪になるので、騒音緩和を妨げることになろう。他方では三角形の角度は鋭角にしすぎてはならず、その場合にはプレートを引き離す際にプレートの側面間隔を十分大きくすることができず、それによってパッキングバンドを接合することができない。そのため歯の三角形の角度形成と、それに伴うプレートの形状及びその配設はその下にある案内間隙に対して重要な意義が帰せられる。しかし、それに連結されているラメラと中央プレートの移動によって2つの相対するプレートのプレート歯の間に最小間隔がなければならない。2つの中央プレートのプレート歯の間の蛇行状又は波状の間隙25、35とその下にあるラメラの間隔の最適の間隔比として、1:2の割合が実証されている。この場合に、最適の騒音低減は同時に可能なラメラの移動時にそれと連結された中央プレートによって可能になる。
【0040】
図4は、車道方向に対して斜めに配設されたブリッジへの伸縮ジョイントの架橋用の装置であり、それによって中央プレートもしくはその下にあるラメラ上の車両の斜めの乗上によって騒音低減が得られる。その際に注意するべきことは、プレート歯が車両の走行方向に向くことを可能にするために、プレート30のプレート歯が本実施形態において非対称に配設されていることである。それぞれ想定されたプレートフィンガーの三角形の脚と車道方向の間に描かれた両方の角度α及びβは、同じ大きさである。α=βである。
【0041】
この場合にも図4と関連する図5から、ラメラ31の移動時に2つの歯状プレート30の間にパッキングバンドの接合用の自由空間35が形成されることがわかる。
【0042】
図6及び図7に、本発明に係わる歯状プレート配列の別の実施形態を示しており、この歯状プレートはここで独立した菱形状の本体40から形成されている。この本体は、その下にあるラメラ41と前記本体の溶接のための各々1つの中央開口部9を有する。図6から明らかなように、前記本体の頂点がラメラ41と垂直に配設されており、図6で中央のラメラの移動によってパッキングバンドの接合が可能になるように間隙45が大きく拡大される。
【0043】
さらに図6から明らかなように、菱形状の本体の頂点方向へ、つまりラメラの延在方向と垂直に、隣接するラメラ上に隣接するフィンガー状頂部の重なりが生じる。この重なりは図6に示しaで表している。前記のような重なりは、これが伸縮ジョイントの通過時の騒音緩和をさらに緩和するので望ましい。
【0044】
図7から、図6のラメラ配列に類似のラメラ配列が明らかであるが、菱形状の本体はラメラの延在方向と垂直ではなく、斜めの角度で配設されている。この配列は、伸縮ジョイント上の乗上方向がラメラの延在方向と垂直にならない場合に使用される。この本体の頂点は、その場合に前記頂点が図7に矢印で暗示した乗上方向へ向くように配設される。図7からも明らかなように、その場合には重なりがラメラの延在方向と垂直にならず、隣接するラメラの菱形状の本体の隣接する頂点が互いに離間する(図7の間隔a′)。しかし乗上方向には同様に、間隔bで暗示したように、隣接するラメラ上の菱形状の本体の隣接する頂点の重なりが生じる。それにより同様に再び騒音低減が達成される。
【0045】
図8、図9及び図10に、本発明に係わる歯状プレート配列の歯状プレートの別の可能な形成を示しており、図8に実質的に図6の本体に相当する菱形状の本体50からなる貫通する歯状プレートが使用されるが、前記本体は中央ウェブ52を介して互いに連結されている。図9に、ラメラ60に斜めに配設された歯状プレート配列が独立した菱形状の本体61からなる実施形態を示している。独立した菱形状の本体の代わりに、図10に示すように、狭いウェブ72を介して互いに連結された菱形状の部分からなる貫通する歯状プレート70を使用してもよい。
【0046】
図11に、図6記載の菱形状の本体の線B−Bに沿った断面図を示している。この図から明らかなように、本体40がラメラ上側に載置された脚部からなり、それにラメラから突出するフランジ部が続く。菱形状の本体40は、その際に上部を面取りした角部を備えた円筒形の開口部9を有する。この開口部は、その下角部でラメラ41に溶接される。溶接継目は図11に符号11で表わし、暗色で示している。さらに、鍛造によって製造される穴開け部分12が前記溶接継目に続くことがわかる。この部分には、さらに半径方向外側へラメラ上に本体の載置領域13が続く。この載置領域は、取囲む溝14で仕切られる。この溝にそれぞれラメラの左角部と右角部の方向へそれぞれラメラの上側の角部まで達する穴開け領域15が続く。溝と穴開け領域15はその際に密封コンパウンドが詰められており、それによってラメラの上側に対する本体の下側の密閉が可能になり、それにより溶接継目の腐食が防止される。さらに、本体の開口部9が封止材10で、好ましくは瀝青で充填され、それにより本体40の平坦な上側が達成され、腐食を防止する溶接継目のさらなる密閉が達成される。本体40の上側は、さらにその周辺領域に、前記本体の通過時にさらなる騒音低減が達成される平坦部16を有する。
【0047】
図12に、図11に示したものと類似の菱形状の本体40′の実施形態を示しているが、開口部は円筒形に形成されていない。その代わりに漏斗状の開口部が設けられ、その直径は本体の上側から本体の下側に増加する。この開口部は、同様に封止コンパウンド10が充填される。開口部の漏斗状の形成によって、開口部からの封止コンパウンドの流出が防止される。さらに、この実施形態は、密封コンパウンドを充填した溝14と凹部15の代わりに楔状の収容部18が本体の下側に設けられ、その中にシールリング17が収容されることによって図11の実施形態から区別される。このリングは、ラメラ41に対する本体の下側の密閉を可能にする。
【0048】
図13は、図11記載の菱形状の本体の平面図である。ラメラ上の本体の載置領域13はここで斜線で表わしている。図13から特に本体の脚部がその縁部で実質的に楕円形状であることがわかる。それによって、ラメラ上側への脚部の突出がラメラに本体を斜めに載置する際に防止される。さらに、溝14と穴開け領域15は開口部9周りに円形に延びず、同様に楕円形に延びるため、前記開口部はラメラの上側の各角部に可能な限り近くに達する。それにより、本体自体の載置面がラメラ上へ本体を斜めに配設する際に常にラメラ角部の付近まで延びることが達成され、それによりラメラ上の本体の安定した載置が保証される。さらに、ラメラ上側と歯状プレート下側の間に防食を設けることが簡単に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、装置が本発明に係わる歯状プレート配列を有する、ブリッジのための伸縮ジョイントを架橋する装置の、図2の線A−Aに沿った断面図である。
【図2】 図2は、図1の装置の平面図である。
【図3】 図3は、移動した中央プレートを備えた図1の装置の平面図である。
【図4】 図4は、本発明のもう1つの実施形態による車道延在方向に対して斜めに配設したブリッジのための伸縮ジョイントを架橋する装置である。
【図5】 図5は、移動したラメラを備えた図4記載の実施形態である。
【図6】 図6は、歯状プレートの歯がラメラの方向と垂直に配設された菱形状の形状の歯状プレートを備えた本発明のもう1つの実施形態である。
【図7】 図7は、歯状プレートの歯がラメラの方向と斜めに配設された菱形状の歯状プレートを備えた本発明の実施形態である。
【図8】 図8は、本発明に係わる歯状プレートの別の実施形態である。
【図9】 図9は、本発明に係わる歯状プレートの別の実施形態である。
【図10】 図10は、本発明に係わる歯状プレートの別の実施形態である。
【図11】 図11は、線B−Bに沿った図6の菱形状の本体の断面図である。
【図12】 図12は、図11記載の本体に類似した菱形状の本体の断面図である。
【図13】 図13は、図11の線C−Cに沿った断面図である。[0001]
The present invention relates to a toothed plate arrangement for a device for bridging an expansion joint to a bridge or similar structure having a gap between the bridge and the foundation. Furthermore, the present invention relates to a method for fixing a toothed plate arrangement as described above on a bridging device and a bridging device containing the toothed plate arrangement according to the invention.
[0002]
Bridge structures are partially exposed to extreme expansion and contraction due to large temperature changes that appear in nature. The telescopic path appearing in that case is not dangerous on the one hand and on the other hand is cross-linked by a telescopic joint cross-linking structure in order to allow a comfortable passage of the telescopic joint. In the expansion joint bridge structure that is frequently built in the past 30 years with an expansion path of 60 to 80 mm or more on a road bridge, all the bridge expansion paths are divided into independent gaps with a maximum width of 80 mm. Road vehicles must pass through this gap. A gap width of 80 mm is regarded as not excessive, which corresponds to the comfort of the vehicle and the noise generated during rolling.
[0003]
Increased road traffic, buildings built to the vicinity of the bridge, large bridges newly established in residential and recreational areas, and increased public sensitivity have created a need for low noise telescopic joint structures.
[0004]
It has been found that when a car tire collides with the corners of a steel beam (medium beam or lamella) that divides the total expansion gap obliquely in the direction of travel into several small gaps, mainly impact noise is generated. The loudest noise is the impact noise when the angle between the expansion joint and the traveling direction is 90 °. The greater the 90 ° angular displacement, the smaller the noise.
[0005]
In known devices, for example the structure disclosed in
[0006]
In the known device, a protective plate is detachably connected to the spar with bolts so that the underlying elastic packing band can be replaced after being attached or damaged. This bolt connection is affected by rocking, striking and vibration by the vehicle passing over it. As a result, there is a risk that the bolted part will loosen or come off. The mounting of the protective plate on the adjacent girder may cause rattling noise or impact noise due to the action of rocking, structure movement and tire force.
[0007]
As is apparent from
[0008]
In particular, in the case of the special structure of German Patent Publication No. 4433909, the transverse beam to which the lamella is fixed is supported under the edge beam on two bearings, but at the same time is fixed to the upper side of the lamella. Since the plate structure is placed on the edge steel, there is a problem that the girders of the known structure are technically difficult. Inevitable tolerances and structure shaping can result in the lower or upper girders becoming inoperable. When the plate is not placed on the gap edge steel in such a case, the plate falls or bends when passing by the vehicle with the plate width, and the plate is hit and noise is generated. In particular, the bolting may come off.
[0009]
In other cases, when the cross beam deviates from that beam, the normal force that the transition structure must absorb will only be absorbed through the top of the plate.
[0010]
In order to solve the above-mentioned problems, from German Offenlegungsschrift 197070531, for a telescopic joint, a plate is provided on the upper side of a lamella that protrudes into a gap and is welded or joined to a lamella in a cantilever manner. It is known to construct a crosslinking device. Furthermore, the length of the toothed plate shown in the publication extends in the horizontal direction in the displacement of the central lamella and is freely reachable from above, with a vertically penetrating gap provided on the adjacent lamella Are dimensioned so that the packing band can be attached or removed between the lamellas. In the device, lamella and plate bolting is used, thereby avoiding rattling noise, but the lamellar upper and plate welding or joining shown in the publication has drawbacks. In the welding shown in the publication, the lower corner of the plate is welded to the upper side of the lamella. Part of the weld seam is in a hard-to-reach area between the lamella corner and the tooth plate on it, which makes it difficult to later weld the tooth plate to the lamella of the existing bridging device Become. Adhesive connections can be considered instead of welded connections, but the attachment action of adhesive connections is inherently lower than that of welding, which can cause plate disengagement over time.
[0011]
The object of the present invention is to provide a tooth plate arrangement for the bridging device, a method for fixing the tooth plate arrangement to the bridging device, and a secure and fixed connection between the bridging device and the tooth plate. And constructing a bridging device including a tooth plate arrangement as described above, wherein the connection can be easily and cost-effectively manufactured and has a higher long-term durability.
[0012]
This problem is achieved by the tooth plate arrangement according to
[0013]
In addition, the hole welds described above provide improved durability in combination with individual tooth plates.
[0014]
In the formation of the toothed plate array, the opening is formed in a cylindrical shape. In another embodiment, the opening is formed in a funnel shape with a diameter expanding from the upper side of the tooth plate to the lower side of the tooth plate. After the lamella and tooth plate are welded, the opening is normally filled with a sealing compound, such as bitumen, so that the funnel-shaped opening provides good retention of the sealing compound within the opening. Close.
[0015]
In another configuration, the corners of the opening are chamfered on the upper side of the toothed plate, thereby avoiding sharp corners.
[0016]
The toothed plate according to the present invention preferably comprises a leg portion provided on the upper side of the lamella for fixing and a flange portion connected to the leg portion. In an advantageous embodiment, the legs are then essentially elliptical at their edges, so that they have a small distance from the lamella corner after fixing on the upper side of the lamella. With this elliptical shape, it is achieved that no protruding portion of the leg is generated on the corner of the lamella, particularly when the tooth-like plate is disposed obliquely on the lamella. Since the edge of the leg is elliptical and always reaches the vicinity of the corner on the upper side of the lamella, a large mounting area of the tooth plate is provided on the upper side of the lamella through the leg.
[0017]
In another particularly advantageous embodiment of the tooth plate according to the invention, a filling that seals between the upper side of the lamella and the lower side of the tooth plate after fixing the tooth plate on the lamella on the lower side of the tooth plate. Has material. With this filler, moisture that causes corrosion of the weld seam provided in the opening of the toothed plate cannot enter the intermediate space between the upper side of the toothed plate and the upper side of the lamella. Improved durability is achieved.
[0018]
In a particularly advantageous embodiment, a groove surrounding the opening provided for accommodating at least one sealing compound is mounted on the upper side of the toothed plate. Furthermore, in another configuration, a perforated region extending radially outward following the groove is provided. When fixing the toothed plate on the upper side of the lamella, preferably the sealing compound is filled into the groove and / or the perforated area, and the radius from the groove or perforated area when the compound presses the toothed plate on the upper side of the lamella. Is pushed outward in the direction, thereby effectively sealing between the upper side of the lamella and the lower side of the toothed plate. In this case, the groove advantageously extends in such a way that the groove has a small distance from the corners of the lamella after the tooth plate is fixed on the upper side of the lamella. This can be achieved in particular by the fact that the grooves are not formed circularly around the opening but have an elliptical extension. This makes it possible to easily attach an anticorrosive material (for example, a corrosion resistant paint) between the upper side of the lamella and the lower side of the toothed plate.
[0019]
In another embodiment, an essentially wedge-shaped recess for receiving a filler, preferably a rubber ring, is provided below the tooth plate instead of the groove.
[0020]
In another configuration, a holed portion extending radially outward from the corner of the opening is provided on the lower side of the toothed plate, and this portion is followed by a mounting area on the lower side of the toothed plate. Thereby, it becomes possible to designate a certain placement area of the tooth-like plate as a lamella. This perforated part is preferably produced by forging.
[0021]
In another embodiment, the tooth-like plate array is formed in a three-part type. The edges of the toothed plate are then waved, but a staggered shape of the edges of the toothed plate is also possible.
[0022]
In a particularly advantageous embodiment, the tooth plate provided for disposition in the central lamella of the bridging device is formed by an independent rhomboid body, the teeth of the tooth plate preferably being about 60 °. Which allows a sufficiently large gap between the two plates to join the packing band on the one hand after fixing the toothed plate to the lamella, and on the other hand produces an effective noise reduction. Sufficient teeth can be provided for the tire width to be tightened. Instead of independent bodies, rhomboid bodies connected to each other via a web may be used.
[0023]
In another embodiment, an independent rectangular body is used as the toothed plate. In another embodiment, the bodies are also connected to each other via a web.
[0024]
In order to further improve the noise reduction, in another embodiment, the toothed plate is provided with a layer of an elastic wear-resistant material, which layer is preferably attached on its upper side.
[0025]
The method according to the invention for fixing the toothed plate arrangement according to the invention on the lamellar of the crosslinking device is carried out as follows. In the first step, the tooth plate is placed on the upper side of the lamella. Following that, the tooth plate is then pushed upward on the lamella, resulting in a complete placement of the lower side of the tooth plate on the top of the lamella. Finally, the lamella and the toothed plate are welded to the corners of the opening below the toothed plate, and in the final step, the opening is filled with a sealing compound such as bitumen. By filling the opening with bitumen, the weld corner is sealed from the upper side of the toothed plate, so that corrosion of the weld seam is avoided. In addition, a flat surface is created on the upper side of the tooth plate, which further reduces noise.
[0026]
In an embodiment of the method in which the toothed plate is used with a groove arranged around the opening, a sealing compound follows the groove provided in the groove and / or optionally before pressing the toothed plate. Filled in the drilling area. This causes the sealing compound to be pushed radially outwards from the groove and / or piercing area when the tooth plate is pressed. Thereby, an improved seal is achieved between the tooth plate and the upper lamella.
[0027]
In another configuration of the method, the teeth of the tooth plate are placed diagonally on the lamella. This is particularly done when the climbing direction on the expansion joint is not perpendicular to the lamella extension direction. In this case, the angle between the extending direction of the lamella and the central axis of the toothed plate is about 60 °.
[0028]
The bridging apparatus according to the present invention is used for bridging expansion joints, particularly in a bridge structure, and is characterized in that it contains the above-described toothed plate arrangement according to the present invention.
[0029]
In an advantageous configuration of the bridging device, the teeth of the toothed plate arrangement protrude from the gap and are cantilevered and their length is connected to the lamella and extends horizontally in the displacement of the central plate, free from above Is dimensioned so that a vertically penetrating gap that can be reached between two adjacent center plates and two adjacent lamellae or between the center plate and the edge plate and the edge beam, The packing band can be inserted or removed between the lamellas or between the lamella and the edge beam.
[0030]
Furthermore, the bridging device in another embodiment provides a gap between the outer surface of the tooth and the adjacent lamella or edge beam so that the tooth protrusions of the toothed plate arrangement can change horizontally at the rest position of the bridging device. Is formed.
[0031]
In the formation of another device, the device is arranged obliquely with respect to the road extending direction, the tooth central axis of the tooth-like plate arrangement, and a transverse beam provided under the lamella arranged in the same oblique manner Extends in the direction of road extension.
[0032]
In another embodiment, a wavy or staggered gap is provided between two adjacent plates, the gap being approximately half the width of the gap below it between two adjacent lamellae. Have This results in particularly good noise reduction.
[0033]
To prevent the toothed plates from colliding with each other when nesting the lamellas on the adjacent lamellae, the teeth of the toothed plate are essentially on the adjacent lamellas in another embodiment in the direction of lamella extension. Are arranged so as to be shifted from each other.
[0034]
In another device formation, the tooth plate arrangement is arranged on the lamella, with the apex disposed on the adjacent lamella and essentially overlapping each other in the direction of climbing from the opposite tooth plate to the bridging device. It is installed. Thereby, further improvements in noise reduction are achieved.
[0035]
Other features and details of the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.
[0036]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an
[0037]
The toothed plate arrangement shown in FIG. 2 is a wavy embodiment. The corrugated valley is above the
[0038]
As can be seen from FIG. 3 in connection with FIG. 2, the horizontal movement of the
[0039]
Both the toothed plate arrangement embodiment shown in FIGS. 2 and 3 and the embodiment described in FIGS. 4-7 are approximately at the apex of the
[0040]
FIG. 4 shows a device for bridging an expansion joint to a bridge arranged obliquely with respect to the roadway direction, so that noise reduction is achieved by the diagonal climbing of the vehicle on the central plate or the lamella below it. can get. In this case, it should be noted that the plate teeth of the
[0041]
Also in this case, it can be seen from FIG. 5 associated with FIG. 4 that a
[0042]
FIGS. 6 and 7 show another embodiment of the tooth plate arrangement according to the invention, which tooth plate is here formed from an independent diamond-shaped
[0043]
Further, as is apparent from FIG. 6, the adjacent finger-like tops overlap on the adjacent lamellae in the apex direction of the rhomboid body, that is, perpendicular to the extending direction of the lamellae. This overlap is shown in FIG. Such an overlap is desirable because this further mitigates noise mitigation when passing through the expansion joint.
[0044]
From FIG. 7, a lamella array similar to the lamella array of FIG. 6 is apparent, but the rhomboid body is arranged at an oblique angle rather than perpendicular to the extending direction of the lamella. This arrangement is used when the climbing direction on the expansion joint is not perpendicular to the extending direction of the lamella. In this case, the apex of the main body is arranged so that the apex is directed in the riding direction implied by an arrow in FIG. As is clear from FIG. 7, in that case, the overlap does not become perpendicular to the extending direction of the lamella, and adjacent vertices of the rhomboid body of the adjacent lamella are separated from each other (interval a ′ in FIG. 7). . However, in the climbing direction as well, as indicated by the interval b, overlapping of adjacent vertices of rhombus-shaped bodies on adjacent lamellae occurs. As a result, noise reduction is again achieved.
[0045]
FIGS. 8, 9 and 10 show another possible formation of the tooth plate of the tooth plate arrangement according to the invention, the diamond-shaped body substantially corresponding to the body of FIG. 6 in FIG. A penetrating toothed plate consisting of 50 is used, but the bodies are connected to one another via a
[0046]
FIG. 11 shows a cross-sectional view along the line BB of the rhomboid body shown in FIG. As is apparent from this figure, the
[0047]
FIG. 12 shows an embodiment of a diamond-shaped
[0048]
FIG. 13 is a plan view of the rhomboid body shown in FIG. The mounting
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view along line AA of FIG. 2 of an apparatus for bridging an expansion joint for a bridge, the apparatus having a toothed plate arrangement according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the apparatus of FIG.
FIG. 3 is a plan view of the apparatus of FIG. 1 with a moved central plate.
FIG. 4 is an apparatus for bridging an expansion joint for a bridge disposed obliquely with respect to a roadway extending direction according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is the embodiment of FIG. 4 with a moved lamella.
FIG. 6 is another embodiment of the present invention comprising a diamond-shaped tooth plate in which the teeth of the tooth plate are disposed perpendicular to the direction of the lamella.
FIG. 7 is an embodiment of the present invention provided with a diamond-shaped tooth plate in which the teeth of the tooth plate are arranged obliquely with respect to the lamella direction.
FIG. 8 is another embodiment of a toothed plate according to the present invention.
FIG. 9 is another embodiment of a tooth plate according to the present invention.
FIG. 10 is another embodiment of a toothed plate according to the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the rhomboid body of FIG. 6 along line BB.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a rhombus-shaped body similar to the body described in FIG.
13 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 11. FIG.
Claims (33)
各歯状プレート(20;30;40;50;60;70)が、溶接部の取付けのために前記歯状プレートの上側からその下側へ延びる少なくとも1つの開口部(9)を有することを特徴とする歯状プレート配列。In a tooth plate arrangement for a device for bridging the expansion joint (4) in a bridge or the like having a gap (4) between the bridge (2) and the foundation (3), the tooth plate arrangement (8) is A plurality of dental plates (20; 30, 40; 50, 60; 70) with at least one central plate, and at least one lamella (21; 31; 41; 51, 61; 71) a toothed plate arrangement connectable to
Each tooth plate (20; 30; 40; 50; 60; 70) has at least one opening (9) extending from the upper side of the tooth plate to its lower side for attachment of the weld. Characteristic tooth plate arrangement.
− ラメラ上側へ歯状プレート(20;30;40;50;60;70)を載置する工程と、
− ラメラ上側へ歯状プレート(20;30;40;50;60;70)が押圧され、ラメラ上側に歯状プレート下側の全面連結が生じる工程と、
− 歯状プレート下側にある開口部(8)の角部にてラメラ(21;31;41;51;61;71)と歯状プレート(20;30、40;50;60;70)とを溶接する工程と、
− 封止コンパウンド、特に瀝青を開口部(8)に充填する工程と、を含有する方法。Dental plate arrangement (20; 30; 40; 50) to lamellae (21; 31; 41; 51; 61; 71) for the bridging device (1) according to any one of claims 1 to 22; 60; 70) in the fixing method,
-Placing the dental plate (20; 30; 40; 50; 60; 70) on the upper side of the lamella;
-The step of pressing the tooth plate (20; 30; 40; 50; 60; 70) on the upper side of the lamella to cause the entire connection of the lower side of the tooth plate on the upper side of the lamella;
The lamella (21; 31; 41; 51; 61; 71) and the tooth plate (20; 30, 40; 50; 60; 70) at the corner of the opening (8) below the tooth plate Welding process,
A step of filling the opening (8) with a sealing compound, in particular bitumen.
歯状プレート(20;30、40;50;60;70)の押圧前に密封コンパウンドが溝(9)及び/又は穴開け領域(15)に充填され、前記密封コンパウンドが歯状プレートの押圧時に半径方向外側へ溝(9)及び/又は穴開け領域から押し出される歯状プレート配列の固定のための請求項23記載の方法。23. For fixing a toothed plate arrangement to a lamellar (21; 31; 41; 51; 61; 71) of a bridging device according to any one of claims 9 to 22 related to claim 8 or claim 8. In the method of
Before pressing the tooth plate (20; 30, 40; 50; 60; 70), the sealing compound is filled into the groove (9) and / or the perforated area (15), and when the sealing compound is pressed against the tooth plate 24. Method according to claim 23, for fixing a toothed plate arrangement which is pushed radially outwards from the groove (9) and / or the drilling area.
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