Beschreibung Schutzplankenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Schutzplankenanordnung, insbesondere Stahlschutzplankenanordnung.
Eine derartige Schutzplankenanordnung soll zur be- reichsweisen Verstärkung von Standard-Leitplankenkon¬ struktionen, wie z. B. an Brücken bzw. Böschungen oder einsturzgefährdeten Tragwerken herangezogen werden.
Aus der DE 4224998 ist beispielsweise eine Schutzplan- kenanordnung für Fahrbahnen bekannt (siehe Fig. 6a), die aus im Boden verankerten Ständern 2 besteht, an die fahrbahnseitig Deformationsprofile 3 befestigt sind, und an diese sowohl ein oberer Längsholm 4 als auch ein unterer Längsholm 5 angebracht sind. Ferner ist am un- teren Längsholm 5 fahrbahnseitig eine Leitplanke 6 be¬ festigt. Die Stirnseite der Leitplanke 6 steht über die Stirnseite des oberen Längsholms 4 horizontal vor. Zu¬ sätzlich weist das Deformationsprofil 3 am oberen Ende einen versteifenden Quersteg 11 auf. Wie in den weite- ren Figuren 6b und 6c gezeigt, wird bei einem Aufprall, beispielsweise durch ein Fahrzeug, die Schutzplankenan¬ ordnung derart deformiert, daß zunächst das Deforma¬ tionsprofil 3 am unteren Ende 18 eingedrückt wird, ohne daß der dahinterliegende Ständer in Mitleidenschaft ge- zogen wird. Wird darüber hinaus aufgrund des Aufpralls das Deformationsprofil 3 im unteren Bereich 18 voll¬ ständig eingedrückt, so geht die Krafteinwirkung auf den dahinter liegenden Ständer 2 über. In dieser Stel¬ lung liegen die Stirnseite der Leitplanke 6 und die Stirnseite des oberen Längsholms 4 nahezu in einer Ebene (siehe Bezugszeichen VE in Fig. 6c).
Derartige bekannte Schutzplankenanordnungen sind insbe¬ sondere dafür gedacht, ein Überschreiten des Fahrbahn¬ randes eines vom Wege abgekommenen Fahrzeuges zu unter- binden. Jedoch sind herkömmliche Standard-Leitplanken¬ konstruktionen lediglich dafür ausgelegt, eine Fahr¬ bahnrandsicherung bereitzustellen. Hierbei kann es al¬ lerdings vorkommen, daß bei höheren Aufprallenergien die Schutzwirkung der Standard-Leitplankenanordnung nicht ausreicht, um das Fahrzeug von einem Überschrei¬ ten des Fahrbahnrandes zurückzuhalten. Ein Über¬ schreiten des Fahrbahnrandes ist solange unproblema¬ tisch, solange keine besonderen Streckenabschnitte, wie beispielsweise Böschungen, einsturzgefährdete Tragwerke oder aber auch Brückenkonstruktionen durch die Schutz¬ plankenanordnung abzusichern sind. In diesen besonderen Fällen wäre es allerdings von Vorteil, wenn herkömm¬ liche Standard-Leitplankenanordungen bereichsweise ver¬ stärkt werden könnten. Zusätzlich wäre es von Vorteil, wenn die neuerdings strengeren europäischen Sicher¬ heitsstandards für Rückhaltesysteme an Straßen eben¬ falls Beachtung finden könnten. Eine derartige be¬ reichsweise zur Verstärkung von Standard-Leitplanken¬ konstruktionen herangezogene Schutzplankenanordnung müßte außerdem dergestalt sein, daß die zu verstärkende Leitplankenkonstruktion nicht konstruktiv umgestaltet werden muß.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzplankenanordnung für Fahrbahnen zur bereichs¬ weisen Verstärkung von Standard-Leitplanken¬ konstruktionen zu schaffen, die einen einfachen ein¬ wandfreien Übergang zu Standard-Leitplankenkon¬ struktionen gewährleistet, eine einfache Handhabung beim Austausch von deformierten Komponenten nach einem
Aufprall ermöglicht und den strengen europäischen Sicherheitsstandards entspricht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentan- spruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Schutzplankenanordnung für Fahr¬ bahnen zur bereichsweisen Verstärkung von Standard- Leitplankenkonstruktionen weist einen oberen und unte- ren Längsholm auf, die direkt an dem zumindest einen Ständer befestigt sind. An dem oberen Längsholm ist endseitig jeweils ein nach unten zu einer Bodenveran¬ kerung laufendes Stützprofil vorgesehen. Der untere Längsholm schließt endseitig mit dem schräg nach unten laufenden Stützprofil bündig ab. Zwischen dem unteren Längsholm und der Leitplanke ist ein Deformationsele¬ ment in Form eines geraden Kreisrohrs vorgesehen, des¬ sen Achse im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Der Seitenabstand der Ständer ist erfindungsgemäß im Bereich zwischen 1,3 und 2 m, vorzugsweise bis zu 1,40 m, insbesondere 1,33 m, festgelegt. Mit dieser Kon¬ struktion der Schutzplankenanordnung wird erreicht, daß Standard-Leitplankenkonstruktionen bereichsweise ver¬ stärkt werden, und zwar derart, daß die nach europäi- sehen Normen festgesetzte Anprallschwerestufe ("impact severity level") A auf einfache Weise erreicht werden kann, insbesondere wird der ASI-Wert von < 1,0 er¬ reicht . Mit der erfindungsgemäßen Schutzplankenanord¬ nung wird durch gegenseitiges Abstützen die Gesamtkon- struktion stabiler, wobei insbesondere durch den den ASI-Wert beeinflussenden Seitenabstand der Ständer im Bereich zwischen 1,3 und 1,4 m der ASI-Wert von < 1 er¬ füllt wird. Dadurch, daß die Leitplanke zusätzlich um den Durchmesser des Deformationselementes von dem oberen Längsholm vorsteht, erfolgt innerhalb bestimmter
Anprallenergie eine Deformation der Schutzplankenanord¬ nung lediglich an der Leitplanke selbst und an dem De¬ formationselement. Auf diese Weise kann der Austausch der beschädigten Komponenten, insbesondere des Deforma- tionselementes und der Leitplanke einfacher erfolgen. Dadurch daß das Deformationselement lediglich an einem Längsholm vorgesehen ist, und sich nicht - wie im Stand der Technik - über zwei Längsholme erstreckt, wird ma¬ terialsparender gearbeitet, wobei gleichzeitig die Passgenauigkeit beim Aufstellen der Schutzplankenanord¬ nung erhöht wird. Dadurch wird die Handhabung der ge¬ samten Schutzplankenanordnung vereinfacht. Da die Leit¬ planke um ihre Tiefe und dem Durchmesser des Deforma¬ tionselementes von dem oberen Längsholm vorsteht, er- folgt eine Kraftbeaufschlagung des oberen Längsholmes durch ein Fahrzeug mit im wesentlichen horizontal ver¬ laufender Aufprallfläche erst dann, wenn das Deforma¬ tionselement nahezu vollständig zusammengedrückt wird und der Ständer bereits um einen geringen Winkel ge- neigt wird. Es wird somit gewährleistet, daß die Kraft¬ beaufschlagung über einen großen Aufprallenergiebereich lediglich mit einem kleinen Hebel, der durch den Verti¬ kalabstand des unteren Längsholmes zum Boden definiert ist, auf den Ständer einwirkt. Erst wenn das Deforma- tionselement vollständig deformiert ist, kann die Kraftbeaufschlagung über den oberen Längsholm mit grö¬ ßerem Hebel erfolgen. Auf diese Weise können Ständer mit geringerem Widerstandsmoment als beim Stand der Technik verwendeten Ständern eingesetzt werden. Da- durch, daß das Deformationselement lediglich aus einem geraden Kreisrohr gebildet ist, wird der Herstellungs¬ aufwand gering gehalten. Dadurch, daß sich erfindungs¬ gemäß der obere Längsholm über ein schräg nach unten verlaufendes Stützprofil an einem Bodenanker abgestützt ist, wird erreicht, daß nicht lediglich eine Stabili-
sierung der Leitplanke über die Ständer erfolgt, son¬ dern auch eine Stabilisierung in Form einer Zugspannung innerhalb des oberen Längsholmes und des Stützprofils auftritt, die der Kraftbeaufschlagung entgegenwirken.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen¬ stand der Unteransprüche.
Die Leitplanke ist gemäß Anspruch 2 rückseitig über ei- nen Stützbügel befestigt. Dadurch können die äußeren Schenkel der Leitplanke abgestützt werden, um die Stei¬ figkeit der Leitplanke an sich zu erhöhen. Dies führt ebenso zu einer Materialeinsparung hinsichtlich der Leitplanke.
Diese Abstützung bzw. Erhöhung der Steifigkeit der Leitplanke wird in einfacher Weise gemäß Anspruch 3 da¬ durch erreicht, daß der Stützbügel im wesentlichen die Form eines C-Profils mit nach außen sich öffnenden Schenkeln aufweist und die Enden der Schenkel sich le¬ diglich an der endseitigen Abwinklung eines gegebenen¬ falls besonders gestalteten Leitplankenprofils ab¬ stützen.
Es hat sich gezeigt, daß gemäß Anspruch 4 die Schutz¬ plankenanordnung durch Ständer mit C-Querschnittsprofil auf einfache Weise realisiert werden, wobei an einem Schenkel des C-Querschnittsprofils der untere und obere Längsholm mit dem Ständer verschraubt werden. Über die Schraubverbindung ist gewährleistet, daß der Austausch von oberem und unterem Längsholm einfach vollzogen wer¬ den kann. Um die europäischen Sicherheitsstandards zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Schenkel des C-Profils gemäß Anspruch 5 parallel zueinander verlaufen und auf dem sich anschließenden
Steg senkrecht stehen, wobei gemäß Anspruch 6 die Schenkel des C-Profils endseitig nach innen umgebogen sind.
Um den Herstellungsaufwand gering zu halten, ist es von Vorteil, wenn der untere und/oder der obere Längsholm von einem Rechteckprofil, vorzugsweise handelsüblichem Rechteckprofil gebildet ist.
Um einer Materialeinsparung gerecht zu werden, wird das Rechteckprofil gemäß Anspruch 8 von einem geschlossenen Hohlprofil gebildet.
Wird das Rechteckprofil gemäß Anspruch 9 von einem im Bereich einer Seitenwand offenen Profil gebildet, so kann eine Klemmverbindung zwischen dem Rechteckprofil und dem Ständer dadurch bereitgestellt werden, daß in der schlitzartigen Öffnung des Profils im wesentlichen mit Passung ein Führungs- und Distanzelement aufgenom- men ist. Über die Klemmverbindung wird erreicht, daß ein einfaches Positionieren der Längsholme an dem Stän¬ der ermöglicht wird und ein Austausch schnellstmöglich vorgenommen werden kann.
Wird gemäß Anspruch 10 das Rechteckprofil mittels einer Druckplatte mit dem Ständer verbunden, so wird die Kraftübertragung erhöht, und insbesondere dann, wenn die Druckplatte kraftschlüssig mit dem Ständer verbun¬ den ist.
Gemäß Anspruch 11 ist es von Vorteil, wenn die Druck¬ platte einstückig mit dem Führungs- und Distanzelement ausgebildet ist, so daß die Anzahl der Komponenten der Schutzplankenanordnung pro Ständer minimal gehalten wird.
Wird gemäß Anspruch 12 der untere Längsholm endseitig mit dem Stützprofil verschweißt, so ist gewährleistet, daß die Gesamtkonstruktion stabiler ausgebildet ist. Eine die Widerstandsfähigkeit der Schutzplankenanord¬ nung unterstützende Zugspannung des unteren Längsholmes die durch das Zusammenwirken mehrerer Ständer hervorge¬ rufen wird, trägt ferner zur Stabilität der Gesamtkon¬ struktion bei.
Um die bodenseitigen Enden des Stützprofils mit der Konsole, die vorzugsweise vollständig in den Boden ein¬ gelassen ist, abzuspannen, ist ein Abspannelement gemäß Anspruch 13 vorgesehen. Auf diese Weise müssen keine speziellen auf die Konsole abgestimmten Stützprofile hergestellt werden, sondern es können beispielsweise Stützprofile entsprechend dem oberen und unteren Längs¬ holm verwendet werden, auf die endseitig lediglich das Abspannelement aufgesetzt wird.
Gemäß Anspruch 14 kann das Abspannen des Stützprofils an der Konsole auf vorteilhafte Weise durch eine als Abspannelement ausgebildete Ankerplatte herbeigeführt werden, die von dem bodenseitigen Enden des Stütz- profils getragen wird, auf der ein Zugbolzen sitzt. Der Zugbolzen wird dann mit der Konsole in Eingriff ge¬ bracht.
Stützt sich darüber hinaus der Zugbolzen federnd von der Konsole ab, so können insbesondere höhere An¬ prallasten auf einfache Weise abgefangen werden.
Wird gemäß Anspruch 15 das Abspannelement von einem Schweißteil gebildet, so können gegebenenfalls Änderun- gen auf einfache Weise bewerkstelligt werden.
Um die europäischen Sicherheitsstandards bei Rückhalte¬ systemen an Straßen zu erfüllen, hat es sich als Vor¬ teil erwiesen, wenn standardmäßig der Ständer ein C- 125-Profil mit einer Länge von mindestens 2400 mm aus¬ gebildet ist und der untere und/oder obere Längsholm ein Kastenprofil mit den Ausmaßen 150 * 180 mm vorzugs¬ weise mit einer Länge von 3998 mm ist und das Deforma¬ tionselement in Form eines Kreisrohres die Dimension 0 139,7 mm * 4 mm ausgebildet.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie¬ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be¬ schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsge¬ mäßen Schutzplankenanordnung;
Fig. 2 eine Seitenansicht in Form eines Schnittbildes der erfindungsgemäßen Schutzplankenanordnung;
Fig. 3a eine Vorderansicht der Schutzplankenanordnung gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 3b eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Schutz- plankenanordnung;
Fig. 4a eine Vorderansicht des linken Teils der Schutz¬ plankenanordnung gemäß Fig. 3a;
Fig. 4b eine detailliertere Darstellung der bodenseiti¬ gen Abspannung des Stützprofils;
Fig . 5a ,
5b eine Vorderansicht und eine Draufsicht des mittleren Bereiches der erfindungsgemäßen Schutzplankenanordnung gemäß Fig. 3a;
Fig. 6a,
6b, 6c die bekannte Schutzplankenanordnung gemäß DE 4224998 Cl;
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist die erfindungsge¬ mäße Schutzplankenanordnung 1 mindestens einen Ständer 3 auf, an dem ein oberer Längsholm 5 und ein unterer Längsholm 7 direkt befestigt sind, die vorzugsweise in Form eines Kastenprofils mit den Ausmaßen 150 * 180 mm ausgebildet sind. An dem unteren Längsholm 7 wird die Leit- bzw. Schutzplanke 9 über zumindest ein Deforma¬ tionselement 11 befestigt. Die Deformationselemente 11 sind vorzugsweise in einer mit den Ständern 3 bildende Ebene angeordnet, die senkrecht zur Längsrichtung der Schutzplankenanordnung angeordnet ist. Es ist ebenso möglich, daß sowohl mehrere als auch wenigere Deforma¬ tionselemente 11 in den Zwischenräumen benachbarter Ständer vorgesehen sind. Wie in Fig. 1 deutlich zu se¬ hen ist, sind die vorzugsweise in Form eines C-Profils ausgebildeten Ständer 3 lediglich in den Boden gerammt.
In Fig. 2 wird eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schutzplankenanordnung 1 gezeigt. Hierin ist detail¬ lierter dargestellt, daß der obere und untere Längsholm 5 und 7 eine schlitzartige Öffnung 31 aufweist und über eine Klemmverbindung mittels einer Druckplatte 13 und einem Distanzelement 15 mit dem Ständer verbunden ist, vorzugsweise über eine Schraubenkonstruktion SK ver¬ schraubt ist. Das Distanzelement 15 wird vorzugsweise passgenau in der schlitzartigen Öffnung 31 aufgenommen.
Der untere und/oder obere Längsholm 5 und 7 wird mit einem Schenkel 17 des C-Profils des Ständers 3 verbun¬ den. An dem unteren Längsholm 7 wird das Deforma- tionselement 11 in Form eines Kreisrohres vorzugsweise über eine Schraubenkonstruktion SK befestigt. In dieser Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird die Leitplanke 9 durch einen Stützbügel 21 an dem Deformationselement 11 befestigt, vorzugsweise angeschraubt. Um die euro¬ päischen Sicherheitsstandards zu erfüllen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Ständer 3 als C-125- Profil vorzugsweise HS=1140 mm im wesentlichen senk¬ recht nach oben aus dem Boden Bd herausragt, wobei der Ständer 3 mindestens 1200 mm im Boden eingerammt sein muß. Bei der vorteilhaften Ausführungsform ist die Leitplanke 9 mit ihrer oberen Abschlußkante HL=750 mm vom Boden entfernt, wobei die Oberkante des Kasten¬ profils des oberen Längsholms 5 mit den Ausmaßen 150 * 180 mm HOL=1150 mm vom Boden beabstandet ist. Es ergibt sich somit eine Gesamtkonstruktion der erfindungsge- mäßen Schutzplankenanordnung 1, bei der die horizontale Stirnfläche der Leitplanke 9 um ca. HS=380 mm vom Stän¬ der 3 vorsteht. Für die Schraubenkonstruktion zwischen dem Deformationselement mit der Dimension 0 139,7 mm * 4 mm und der Leitplanke 9 werden Sechskantschrauben M14 * 40 verwendet, wobei der obere und untere Längsholm 5 und 7 mit Sechskantschrauben M14 * 30 an dem Ständer 3 über eine Druckplatte 13 mit den Dimensionen 50 * 10 * 140 mm und einem Distanzelement 15 mit der Dimension 50 * 5 * 110 mm befestigt werden. Es sei jedoch hervorge- hoben, daß die Gesamthöhe HS des Ständers 3 variabel gestaltet werden kann.
In Fig. 3a ist die Gesamtübersicht der erfindungsge¬ mäßen Schutzplankenanordnung 1 dargestellt, wobei deut- lieh zu erkennen ist, daß endseitig zu dem oberen
Längsholm 5 jeweils schräg nach unten laufende Stütz¬ profile 23 vorgesehen sind, die wiederum endseitig mit in den Boden eingelassenen Konsolen 25 abgespannt sind. In dieser Darstellung wird deutlich, daß lediglich in dem mittleren Bereich der Schutzplankenanordnung 1 der obere Längsholm 5 zu dem unteren Längsholm 7 bzw. zu der Leitplanke 9 im Parallelabstand geführt ist. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Konsole aus Beton gegossen wird, mit der Dimension 800 * 800 * 800 mm. Ferner ist in Fig. 3a eine Konstruktionsform der erfindungsgemäßen Schutzplankenanordnung gezeigt, bei der die Ständer 3 um 1333 mm zueinander beabstandet sind.
In Fig. 3b ist eine Draufsicht der Schutzplankenan¬ ordnung 1 gezeigt, wobei deutlich zu erkennen ist, daß die Leitplanke 9 geradlinig ohne größere konstruktive Maßnahmen in den Bereich der Verstärkung gemäß der Schutzplankenanordnung hineingeführt und auch wieder herausgeführt werden kann. Ferner ist deutlich zu er¬ kennen, daß die erfindungsgemäße Schutzplankenanordnung 1 auf der fahrbahnseitig abgewandten Seite der Leit¬ planke 9 angeordnet ist. Von daher wird kein Volumen der Fahrbahn an sich beansprucht. Auch wird in dieser Darstellung deutlich, daß die Ständer 3 zusätzlich zu der Befestigung des oberen Längsholmes lediglich dann benötigt werden, wenn das Stützprofil 23 auf der glei¬ chen Höhe oder höher als die Leitplanke 9 angeordnet ist.
Fig. 4a zeigt im wesentlichen den Verlauf des Stütz¬ profils 23 sowie dessen Verankerung mittels der Konsole 25 im Boden. In Fig. 4b ist diese Bodenverankerung de¬ taillierter hervorgehoben. Man erkennt, daß in der Kon- sole 25 ein I-Profil 33 eingegossen ist, daß teilweise
aus der Konsole 25 hervorsteht. Ferner ist am boden¬ seitigen Endabschluß des Stützprofils 23 ein Ab¬ spannelement 27 insbesondere für das Kastenprofil 150 * 180 mm vorgesehen, das ein Zugbolzen 29 trägt, das fe- dernd über eine Unterlagscheibe US, beispielsweise in Form einer Tellerfeder, mit dem I-Profil abgestützt ist .
In Fig. 5a ist eine Frontansicht des mittleren Be- reiches der erfindungsgemäßen Schutzplankenanordnung 1 gezeigt, sowie eine Draufsicht in Fig. 5b. Hierbei sei hervorgehoben, daß wie in Fig. 5b dargestellt, die ein¬ zelnen Ständer 3 um PA=1333 mm beabstandet sind und die Übergangsstelle US der einzelnen oberen Längsholme 5 mit einer Länge von LO=4000 mm im wesentlichen mittig zu den Ständern 3 angeordnet ist. Ferner wird aus den Fig. 5a und 5b deutlich, daß die Übergangsstellen ÜL der Leitplanken 9 zueinander an den Deformationselemen¬ ten vorgesehen ist. Mit der erfindungsgemäßen Schutz- plankenanordnung 1, insbesondere mit den oben aufge¬ führten Bemaßungen, wurde erreicht, daß die europäische Anforderungsklasse bzw. Anprallschwereklasse H2 erfüllt wurde. Für die Beurteilung der Anprallschwere ließ man einen 900 kg schweren Personenwagen unter einem Winkel von 20° und einer Geschwindigkeit von 103 km/h an die Schutzplankenanordnung anprallen. Wie erwartet, ver¬ nichteten die Deformationselemente einen großen Anteil der Anprallenergie. Während der gesamten Um- lenkungsphase nahm das Fahrzeug zu keinem Zeitpunkt ei- nen kritischen dynamischen Zustand ein. Trotz der ge¬ ringen Nachgiebigkeit der Schutzplankenanordnung, was unter anderem an dem äußerst kleinen Systemschaden zu erkennen war, lag der ASI-Wert von < 1,0 noch im zuläs¬ sigen Bereich der Anprallschwerestufe A. Es zeigte sich, daß sich bei einem weiteren Versuch, bei dem ein
13 Tonnen schwerer Bus unter einem Winkel von 20° und einer Geschwindigkeit von 71 km/h auf die Schutzplan¬ kenanordnung prallte, eine maximale dynamische Querver¬ schiebung von lediglich 0,78 m auftrat und lediglich eine bleibende Durchbiegung von 0,6 m aufwies.
Aufgrund dieser Daten kann davon ausgegangen werden, daß die Schutzplankenanordnung als Absturzsicherung, zur Sicherung von einsturzgefährdeten Konstruktionen oder Bauwerken oder als doppelseitige Ausführung bei schmalen Mittelstreifen geeignet ist. Aufgrund der Bau¬ weise der Schutzplankenanordnung kann in fachtechnisch einwandfreier Art und Weise ein Anschluß zu bekannten Standardkonstruktionen von Schutzanordnungen problemlos bewerkstelligt werden.