DE2634796A1

DE2634796A1 - Dehnungsfugenkonstruktion

Info

Publication number: DE2634796A1
Application number: DE19762634796
Authority: DE
Inventors: Richard Nolan Galbreath
Original assignee: STRUCTURAL ACCESSORIES Inc
Current assignee: STRUCTURAL ACCESSORIES Inc
Priority date: 1975-08-04
Filing date: 1976-08-03
Publication date: 1977-02-17
Also published as: JPS5219431A; JPS5739326B2; CA1050320A; GB1549989A; US3977802A; AU1646776A; DE7624329U1

Description

betreffend
Dehnungsfugenkonstruktion

Die Erfindung betrifft eine Dehnungsfugenkonstruktion zum
Überdecken und Abdichten von Stoßlücken zwischen einander
nahe benachbarten Fahrbahnabschnitten bei Brücken, Parkflächen, Überführungen, aufgeständerten Straßen und dergleichen.

Bekanntlich können sich Fahrbahnen und andere Baukonstruktionen gegenüber ihren Fundamenten verlagern, und dies kann auf mehrere Ursachen zurückzuführen sein, z.B. Temperaturänderungen, den aufzunehmenden Verkehr oder eine ungleichmäßige Setzung der Fundamente. Um solche Relativbewegungen auszugleichen, werden Fahrbahnen und andere große Konstruktionen in Gestalt einander nahe benachbarter Abschnitte ausgeführt, die unabhängig voneinander relativ zueinander bewegbar so unterstützt sind, daß zwischen je zwei benachbarten

709807/0328

Abschnitten eine Stoßlücke vorhanden ist. Bei aufgeständerten Straßen verlaufen diese Lücken gewöhnlich quer zur Fahrbahn, doch ist es bei mehrbahnigen aufgeständerten Schnellstraßen und dergl. üblich, auch eine oder mehrere Stoßlücken vorzusehen, die sich in der Fahrtrichtung erstrecken. Verläuft die aufgeständerte Fahrbahn unter einem von 90 abweichenden Winkel zu den Fundamenten oder Pfahlrosten, können sich solche Stoßlücken auch unter einem Winkel schräg zur Fahrtrichtung erstrecken.

Es sind bereits zahlreiche Dehnungsfugenkonstruktionen mit dem Ziel vorgeschlagen worden, eine im wesentlichen ununterbrochene Fahrbahnfläche über einer Stoßlücke zu schaffen, und um zu verhindern, daß Wasser und/oder Schmutz durch Stoßlükken auf darunter liegende Konstruktionen fallen. Beispielsweise ist in der US-PS 3 713 368 eine Elastomerdichtung beschrieben, zu der zwei seitliche Polster gehören, die sich an einander benachbarten Fahrbahnabschnitten befestigen lassen, sowie ein damit zusammenhängender bogenförmiger Abschnitt zum Überbrücken der Stoßlücke. Zwar hat sich diese Konstruktion in der Praxis in einem gewissen Ausmaß bewährt, doch hat es sich gezeigt, daß der bogenförmige bzw. gewölbte Teil der Dichtung keine ausreichende Flexibilität in der Längsrichtung der Stoßlücke aufweist und daß sich daher Risse bilden oder Bruchstellen entstehen, wenn die Stoßlücke schräg verläuft. Außerdem ergeben sich Schv/ierigkeiten, wenn man versucht, eine Dehnungsfugendichtung nach der vorstehend genannten US-PS im Bereich der Bordkante einer Fahrbahn einzubauen,

709807/0328

da die Flexibilität des gewölbten Abschnitts nicht ausreicht, um es der Dichtung zu ermöglichen, sich den scharfen Krümmungen der Bordkante anzupassen, ohne daß sie aufreißt. Ferner wird diese bekannte Dichtung nur in relativ kurzen Abschnitten hergestellt, die an der Einbaustelle Ende an Ende angeordnet und miteinander verbunden werden; zwischen benachbarten Abschnitten treten häufig Undichtigkeiten auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dehnungsfugen- und Dichtungskonstruktion zu schaffen, die sich in einer Stoßlücke zwischen benachbarten Baugliedern anordnen läßt, . die geeignet ist, erhebliche Relativbewegungen zwischen den Baugliedern in beliebigen Richtungen zuzulassen, ohne daß sich Risse oder Bruchstellen bilden, die es ermöglicht, über einer Stoßlücke eine im wesentlichen ununterbrochene Fahrbahnfläche zu schaffen, die sich leicht den scharfen Krümmungen eines Bordsteins oder dergl. anpassen läßt, so daß es möglich ist, eine Dehnungsfuge herzustellen, die sich lückenlos über eine Fahrbahn, Rinnsteine und Bordkanten erstreckt, und bei der eine langgestreckte zusammenhängende Dichtungsmembran aus einem Elastomermaterial vorhanden ist, die sich im wesentlichen über die ganze Länge der Stoßlücke erstreckt, um zu verhindern, daß sich Schwierigkeiten bezüglich der wasserdichten Abdichtung der miteinander verbundenen Fahrbahnabschnitte ergeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Dehnungsfugenkonstruktion für Fahrbahnen geschaffen worden, bei

709807/0328

der eine langgestreckte Elastomermembran zwischen einander gegenüberliegenden Kanälen angeordnet ist, die nahe den oberen Längskanten der einander benachbarten Fahrbahnabschnitte ausgebildet sind, wobei zu der Membran zwei relativ flache, im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegende seitliche Randabschnitte gehören, zwischen denen ein damit zusammenhängender, nach oben gewölbter Bogenabschnitt vorhanden ist, der sich nach dem Einbau längs einer Stoßlücke erstreckt. Der nach oben vorgewölbte Abschnitt hat eine gewellte Form, wobei sich die Wellungen gegenüber der Stoßlücke in seitlicher Richtung erstrecken, um der Membran eine erhebliche Flexibilität zu verleihen, so daß die Membran Relativbewegungen zwischen den benachbarten Fahrbahnabschnitten in senkrechter Richtung, in der Längsrichtung sowie in seitlichen Richtungen ausgleichen kann.

In den genannten Kanälen der benachbarten Fahrbahnabschnitte sind zugehörige langgestreckte seitliche Schienen angeordnet, die eine obere Fläche bestimmen, welche im wesentlichen in Fluchtung mit der Oberfläche der Fahrbahn steht, und diese Schienen sind mit den Fahrbahnabschnitten durch Ankerschrauben verbunden, die von oben nach unten durch die seitlichen Randabschnitte der Membran ragen und in Eingriff mit den zugehörigen Fahrbahnabschnitten stehen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

709807/0328

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung mehrerer einander in der Längsrichtung benachbarter Fahrbahnabschnitte einer Brücke mit erfindungsgemäßen Dehnungsfugen- und Abdichtungskonstruktionen ;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teils der Brücke nach Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Darstellung von Teilen des Rinnsteins und der Bordkante der Brücke nach Fig.l;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 und 6 jeweils eine perspektivische Darstellung eines Teils der Membran, die einen Bestandteil der Dehnungsfugen- und Abdichtungskonstruktion nach Fig. 1 bis 4 bildet, wobei zu erkennen ist, auf welche Weise sich die Membran krümmen läßt, so daß sich Teile der Membran entlang einen Winkel einschließenden Linien erstrecken können;

Fig. 7 eine teilweise als Schnitt gezeichnete perspektivische Darstellung der Dehnungsfugen- und Abdichtungskonstruktion nach Fig. 1 bis 6, wobei die vorhandene Stoßlücke ihre geringste Breite hat;

Fig. 8 eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische Darstellung eines Teils der Elastomermembran, die zu der Konstruktion nach Fig. 1 bis 7 gehört;

Fig. 9 eine Stirnansicht einer zweiten Ausführungsform einer gemäß der Erfindung verwendbaren Elastomermembran; und

709 807/0328

Fig. 10 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dehnungsfugen- und Abdichtungskonstruktion mit einer Elastomermembran nach Fig. 9, wobei die Stoßlücke eine relativ große Breite hat.

In Fig. 1 und 2 ist eine Brücke 10 von im wesentlichen bekannter Bauart dargestellt, zu der mehrere Fahrbahnabschnitte 11 gehören, die untereinander jeweils durch eine Dehnungsfugen- und Abdichtungskonstruktion nach der Erfindung verbunden sind. Ferner gehören zu der Brücke 10 mehrere Reihen von in Fluchtung miteinander angeordneten Stützsäulen 14, wobei jede Säulenreihe einen querliegenden Kopfträger 15 unterstützt. Jeder Kopfträger 15 erstreckt sich über die zugehörige Reihe von Säulen, und zwischen benachbarten Kopfträgern erstrecken sich jeweils mehrere Stützbalken 17. Diese Stützbalken sind gegenüber den Kopfträgerη mit Hilfe von Lagern 18 bewegbar gelagert, die jeweils zwischen jedem Stützbalken und dem darunterliegenden Kopfträger angeordnet sind. Die Stützbalken 17 tragen ihrerseits die Fahrbahnabschnitte 11 bildende Betonplatten, und benachbarte Fahrbahnabschnitte sind voneinander jeweils durch eine Stoßlücke bzw. Dehungsfuge 20 getrennt.

Wie erwähnt, kann sich eine solche Stoßlücke 20 parallel zur Fahrtrichtung des Verkehrs oder im rechten Winkel dazu oder unter einem von 90 abweichenden Winkel erstrecken. Im Hinblick hierauf bezeichnen im folgenden der Ausdruck "Längsrichtung" und davon abgeleitete Ausdrücke di« Erstreckungs-

709807/03 2 8

richtung der Stoßlücke entsprechend ihrer längeren Abmessung, d.h. sie bezeichnen nicht ihre Orientierung gegenüber der Fahrbahn oder der Fahrtrichtung.

Bei einer erfindungsgemäßen Dehnungsfugenkonstruktion 12 ist längs jeder beiden benachbarten oberen Flächen zweier Fahrbahnabschnitte 11 ein Kanal von allgemein rechteckiger Querschnittsform vorhanden. Gemäß Fig. 7 wird jeder dieser Kanäle durch eine untere Fläche bzw. einen Boden 22 mit einer typischen Breite von etwa 150 mm und eine senkrechte Wand 23 mit einer Höhe von etwa 50 mm gebildet. Jeder dieser Kanäle wird vorzugsweise unter Verwendung einer entsprechenden Schalung beim Betonieren des Fahrbahnabschnitts aus Beton erzeugt, doch könnte man solche Kanäle auch in eine schon vorhandene Fahrbahndecke einschneiden oder aber die Kanäle beim Aufbringen einer neuen Straßendecke aussparen.

In je zwei einander benachbarte Kanäle wird gemäß Fig. 7 eine Elastomermembran 25 eingelegt, die sich längs der Stoßlücke 20 erstreckt und diese in seitlicher Richtung überbrückt. Die Membran 25 ist vorzugsweise als langgestreckte, zusammenhängende Membran ausgebildet, die sich über die ganze Länge der Stoßlücke erstreckt, um auf eine noch zu erläuternde Weise eine lückenlose Abdichtung gegen Wasser herbeizuführen und hierdurch die Schwierigkeiten zu vermeiden, die als Folge von Undichtigkeiten auftreten, wenn zwei benachbarte Fahrbahnabschnitte 11 unter Verwendung von bekannten Dehnungsfugenkonstruktionen der vorstehend beschriebenen Art miteinander verbunden werden.

709807/0328

Zu der Membran 25 gehören zwei relativ flache, im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegende seitliche Randabschnitte 26 und 27, die jeweils am Boden 22 des zugehörigen Kanals anliegen. Zwischen den beiden seitlichen Randabschnitten ist ein damit zusammenhängender, nach oben gewölbter Abschnitt 28 vorhanden, der sich in der Längsrichtung der Stoßlücke 20 erstreckt und diese in der Querrichtung überbrückt. Gemäß Fig. 8 weist der gewölbte Abschnitt 28 Wellungen 30 auf, die allgemein abgerundet sind und sich quer zur Stoßlücke erstrecken. Genauer gesagt, hat der gewölbte Abschnitt 28 einen umgekehrt U-förmigen Querschnitt, so daß er senkrechte Seitenwände 31 und 32 bildet, die durch eine gekrümmte obere Wand 33 verbunden sind. Die Wellungen 30 haben vorzugsweise eine Tiefe, die etwa einem Fünftel bis einem Drittel der Höhe des gewölbten Abschnitts entspricht, und sie sind im wesentlichen über die ganze Länge beider Seitenwände 31, 32 und der gekrümmten oberen Wand 33 verteilt, um eine ununterbrochene Reihe von abgerundeten, nach oben vorgewölbten Ansätzen zu bilden..

Die Wellungen 30 haben z.B. eine Tiefe von etwa 12,7 mm, und der gewölbte Abschnitt 28 hat eine Gesamthöhe von etwa 25,4 mm, wenn sich die Membran im entspannten Zustand befindet, doch beschränkt sich die Erfindung nicht auf diese Abmessungen. Gemäß Fig. 8 sind die Wellungen in Richtung der Stoßlücke in solchen Abständen verteilt, daß sich eine Wellenlänge A von etwa 17,5 mm ergibt. Bei dieser Gestaltung der Membran enthalten die Wellungen, bezogen auf eine Längen-

709807/0328

einheit in Richtung der Stoßlücke, eine etwa 1,74-fache Materialmenge, und dieses zusätzliche Material führt zu einer erheblichen Steigerung der Flexibilität der Membran 25, so daß die Membran Relativbewegungen der Fahrbahnabschnitte 11 in senkrechter Richtung, in der Längsrichtung sowie in seitlichen Richtungen ausgleichen kann, wie es in Fig. 7 und 10 durch die Pfeile 35, 36 und 37 angedeutet ist.

Die Membran 25 hat innerhalb ihrer beiden Randabschnitte und des gewölbten Abschnitte eine im wesentlichen gleichmäßige Stärke von etwa 2,4 mm und ist vorzugsweise aus einem Elastomermaterial wie Neopren, Naturkautschuk oder Polyvinylchlorid geformt. Ferner kann in die Membran ein in Fig. 5 angedeuteter Verstärkungsstoff 38 eingebettet sein, um die Membran gegen das Entstehen von Rissen zu schützen. Der Verstärkungsstoff 38 besteht vorzugsweise aus einem etwas elastischen, dehnbaren Material, z.B. in Form eines Gewirks bzw. Gestricks oder einer Gaze in Dreherbindung, so daß auch die Elastomermembran in einem gewissen Ausmaß dehnbar ist. Außerdem wird hierdurch die Fähigkeit der Membran gesteigert, sich Relativbewegungen der benachbarten Fahrbahnabschnitte 11 anzupassen. Der Verstärkungsstoff besteht vorzugsweise aus kräftigen, nicht benetzbaren Garnen, z.B. Glasfasern oder einem Polymermaterial, wie Nylon oder Polyester, damit der Stoff im Falle einer Berührung mit Wasser oder Feuchtigkeit nicht geschädigt wird.

In jeden der Kanäle wird gemäß Fig. 10 eine seitliche Schiene 40 eingelegt, die den zugehörigen seitlichen Randabschnitt

709807/0328

der Membran 25 überdeckt. Jede der Schienen 40 hat eine allgemein rechteckige Querschnittsform, um sich im wesentlichen dem zugehörigen Kanal anzupassen, und bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 7 weist jede seitliche Schiene eine flache untere Wand 41 auf, die sich am zugehörigen seitlichen Randabschnitt der Membran abstützt, ferner eine in Anlage an der senkrechten Wand 23 des Kanals angeordnete, senkrechte Rückwand 42, eine senkrechte Vorderwand 43, die im wesentlichen eine Fortsetzung der zugehörigen Wand der Stoßlücke 20 bildet, sowie eine zwischen den beiden senkrechten Wänden angeordnete weitere senkrechte Wand 44. Die oberen Ränder der vorderen Wand und der mittleren Wand sind durch eine waagerechte obere Wand 45 verbunden, deren Oberseite im wesentlichen in Fluchtung mit der Oberkante der Rückwand 42 und der Oberfläche der Fahrbahnabschnitte 11 steht, so daß im Bereich der Stoßlücke eine im wesentlichen nicht unterbrochene Fahrbahn vorhanden ist. Um die Bodenhaftung der Fahrzeuge zu verbessern, kann die obere Wand 45 mit mehreren Längsnuten 46 versehen sein.

Die seitlichen Schienen 40 bestehen vorzugsweise aus einem metallischen Material wie Aluminium oder Stahl, und die dargestellte Querschnittsform kann durch Extrudieren oder Verschweißen entsprechender Teile erhalten werden. Gewöhnlich werden die seitlichen Schienen mit einer Länge von jeweils etwa 6 m hergestellt, um den Transport und die Handhabung zu erleichtern, doch könnte man auch eine kleinere oder größere Länge wählen. Die Schxenenabschnitte werden beim Einbau Ende

709807/0328

an Ende in die Kanäle der Fahrbahn so eingelegt, daß sie sich über die ganze Länge der Stoßlücke 20 erstrecken.

Zum Verankern der Membran 25 und der seitlichen Schienen 40 in den Kanälen dienen jeweils mehrere Ankerschrauben 50, die in Abständen über die Länge der Dehnungsfuge verteilt sind und sich senkrecht durch die seitlichen Schienen erstrecken. Die Ankerschrauben 50 können bei Neubauten einbetoniert werden, oder man kann sie bei schon vorhandenen Betonkonstruktionen befestigen, indem man für jede.Schraube ein senkrechtes Loch in die Bodenfläche 22 des Kanals bohrt, woraufhin man eine aufspreizbare Buchse 51 bekannter Art einführt, die beim Eindrehen der Ankerschraube aufgespreizt wird. Die seitlichen Randabschnitte 26 und 27 der Membran sowie die unteren Wände 51 der seitlichen Schienen 40 werden mit Bohrungen zum Aufnehmen der senkrecht angeordneten Ankerschrauben versehen, woraufhin man die Membran und die seitlichen Schienen in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise in den Kanälen anordnet. Schließlich werden die Ankerschrauben 50 jeweils mit einer Sicherungsscheibe 52 und einer Mutter 54 versehen.

Beim Herstellen der Dehnungsfugenkonstruktion 12 kann man zusätzlich ei«n.flüssiges Dichtungsmaterial verwenden, um das Eindringen von Wasser in Räume zwischen den Teilen der Dehnungsfuge und dem Beton zu verhindern. Beispielsweise kann man die Bodenfläche 22 und die Seitenwand 23 jedes Kanals zunächst mit einem Mastixdichtungsmaterial bestreichen, und man kann eine zusätzliche Schicht dieses Dichtungsmaterials auf die Oberseite der seitlichen Membranabschnitte 26 und 27

709807/0328

auftragen, bevor die seitlichen Schienen 40 eingelegt werden.

In vielen Fällen verläuft die Stoßlücke 20 zwischen benachbarten Fahrbahnabschnitten 11 gemäß Fig. 1 auch durch Rinnsteine und Bordkanten zu beiden Seiten der Fahrbahn. Fig. 3 und 4 zeigen, auf welche Weise sich eine erfindungsgemäße Dehnungsfugenkonstruktion 12 auch quer zu einer solchen Rinnstein- und Bordkantenanordnung 56 verlegen läßt, ohne daß die Lückenlosigkeit der Abdichtung beeinträchtigt wird. Es ist ersichtlich, daß sich die Membran 25 an der Basis der Bordkante 56 um 90 durchbiegen läßt, so daß sie sich längs der senkrechten Fläche der Bordkante nach oben erstreckt, woraufhin man die Membran erneut in der Gegenrichtung um 90° umbiegen kann, damit sie sich wiederum waagerecht über die Oberkante der Bordkante erstreckt. Hierbei werden die Wellungen 30 des gewölbten Abschnitts 28 an der Basis der Bordkante zusammengedrückt, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, damit die Membran um 90 abgewinkelt werden kann, ohne daß das Material des gewölbten Abschnitts infolge einer Überbeanspruchung beschädigt wird. Am oberen Rand der Bordkante werden die Wellungen 30 aufgespreizt oder auseinandergezogen, so daß sich die Membran in der entgegengesetzten Richtung um 90° abwinkein läßt, wobei wiederum die Gefahr des Aufreißens des gewölbten Abschnitts vermieden ist. Somit läßt sich die erfindungsgemäße Membran 25 in entgegengesetzten Richtungen um abivinkeln, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung des gewölbten Abschnitts besteht, und daher läßt sich die Membran über die ganze Länge der Stoßlücke 20 einschließlich der Rinnsteine

709807/0328

und Bordkanten 56 verlegen, ohne daß es notwendig ist, getrennte Membranabschnitte miteinander zu verbinden, was sich bis jetzt bei den bekannten Anordnungen nicht vermeiden läßt. Somit ermöglicht es die Erfindung, eine abgedichtete Verbindung über die ganze Länge einer Stoßlücke in einer Fahrbahn herzustellen und die Gefahr des Entstehens von Undichtigkeiten im wesentlichen vollständig auszuschalten.

Gemäß Fig. 3 und 4 erstrecken sich auch die seitlichen Schienen 40 der Dehnungsfuge 12 quer zu der Rinnstein- und Bordkantenanordnung 56; hierbei sind die Enden der seitlichen Schienen an der Bordkante so abgeschrägt, daß sie sowohl an der Basis als auch am oberen Rand der Bordkante Gehrungen bilden. Die einander benachbarten Enden der Schienenteile können gegebenenfalls miteinander verschweißt werden.

In manchen Fällen erstreckt sich die Stoßlücke 20 schräg zu dem Rinnstein und der Bordkante, und für diesen Fall zeigen Fig. 1 und 3 eine entsprechende bevorzugte Ausführungsform der Dehnungsfugenkonstruktion 12 nach der Erfindung. Gemäß Jb'ig. 3 gehört zu der Stoßlücke 20 ein kurzer abgeknickter Abschnitt, der von der Bordkante 56 aus unter einem rechten Winkel dazu über eine Strecke von etwa 300 mm verläuft, um dann in den schrägliegenden Hauptteil der Stoßlücke überzugehen. Um die Membran 25 einem solchen Verlauf der Stoßlücke anzupassen, schneidet man gemäß Fig. 5 einen kuchenstückförmigen Teil 58 von vorbestimmter Größe aus dem inneren Randabschnitt 26 heraus, woraufhin man die Schnittkanten gemäß Fig. 6 zusammenbringt und sie mit Hilfe eines Vulkanisier-

709807/0328

Verfahrens oder dergl. miteinander verbindet. Hierbei erfahren der äußere Randabschnitt 27 und der gewölbte Abschnitt 28 der Membran eine gewisse Reckung, und auf diese Weise ist es der Membran möglich, sich dem Knick der Stoßlücke anzupassen, ohne daß die Abdichtungswirkung bemerkbar gefährdet wird. Die Enden der seitlichen Schienen 40 werden abgeschrägt, so daß eine Gehrung am äußeren Ende des abgewinkelten Abschnitts entsteht, und die einander benachbarten Enden können wiederum verschweißt werden, um die Konstruktion an dieser Stelle zu verstärken. Da die Dehnungsfuge 12 mit ihrem abgeknickten Abschnitt im rechten Winkel zu der Bordkante 56 verläuft, kann sie sich ohne Unterbrechung weiter nach außen erstrecken, und ihre Abdichtungswirkung bleibt aus den erwähnten Gründen erhalten.

Muß die Membran 25 dort, wo der schräg verlaufende Hauptteil der Stoßlücke mit dem abgeknickten Abschnitt zusammentrifft, einen relativ großen Winkel ausgleichen, kann es erforderlich sein, den seitlichen Randabschnitt 27 in der Querrichtung einzuschneiden, damit die Membran genügend weit abgeknickt werden kann. Hierbei entsteht in dem seitlichen Randabschnitt 27 beim Abwinkein der Membran eine offene, kuchenstückförmige Lücke (nicht dargestellt), und in einem solchen Fall kann man das Materialstück 58, das aus dem seitlichen Randabschnitt 26 herausgeschnitten worden ist, in diese Lücke des Randabschnitts 27 einfügen und es durch Vulkanisieren oder dergl. damit verbinden.

709807/0328

In manchen Fällen verläuft die schräge Stoßlücke bis unmittelbar zu den Bordkanten, so daß die abgeknickten Abschnitte nach Fig. 3 fortfallen. In einem solchen Fall würde man die sich längs der Stoßlücke schräg erstreckenden waagerechten Schienen mit den senkrechten Schienenabschnitten an der Bordkante 56 verschweißen oder sie auf andere Weise direkt damit verbinden. Da die Schienen wegen des schrägen Zuschnitts gewöhnlich eine, unterschiedliche Breite haben, könnte man eine gesonderte Verbindungsplatte zwischen den beiden Schienen anordnen und sie damit verschweißen, um eine zuverlässige Verbindung zu gewährleisten.

In Fig. 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der eine Elastomermembran 25' vorhanden ist, die mehrere in der Längsrichtung verlaufende keilförmige, mit der Membran zusammenhängende Rippen 60 aufweist, welche sich über die Unterseite der seitlichen Randabschnitts 26' und 27' erstrecken. Die Rippen 60 sind zusammendrückbar und bilden daher mehrere Dichtungsstreifen 61 zwischen der Membran und den Bodenflächen 22· der Kanäle, wenn die seitlichen Schienen 40' mit Hilfe der Ankerschrauben 50 damit verspannt werden. Diese Anordnung gewährt einen zusätzlichen Schutz gegen das Eindringen von Wasser auf der Unterseite der Dehnungsfugenkonstruktion. Ferner weist die Membran 25· zwei in der Längsrichtung verlaufende, durch einen Querabstand getrennte Lippen 62 auf, die gemäß Fig. 9 gegenüber der Unterseite der Randabschnitte 26· und 27· nach unten ragen. Jede Lippe 62 ist im wesentlichen an der Übergangsstelle zwischen

709807/0328

einem seitlichen Randabschnitt und dem gewölbten Abschnitt angeordnet und kann mit dem betreffenden seitlichen Rand der Stoßlücke 20 zusammenarbeiten; hierdurch wird das richtige Einlegen der Membran über der Stoßlücke beim Einbau der Dehnungsfugenkonstruktion erleichtert.

Gemäß Fig. 10 gehört zu jeder seitlichen Schiene 40' ein U-Profil 64 aus Metall, dessen Öffnung nach oben gerichtet ist. Mit der Oberseite des waagerechten Abschnitts des U-Profils ist in Fluchtung mit jeder Bohrung zum Aufnehmen einer der Ankerschrauben 50 ein zylindrisches Bauteil 65 verschweißt oder auf andere Weise verbunden, um über jeder Bohrung einen offenen Raum abzugrenzen. Beim Einbau v/erden die Schienen 40· mit Ausnahme der zylindrischen Bauteile 65 mit einem erhärtenden, rutschfesten Vergußmörtel 66, z.B. einem Epoxidmörtel, gefüllt, der verkleinerte Silikonkristalle enthält, um eine ausreichende Bodenhaftung der Reifen von die Dehnungsfuge passierenden Fahrzeugen zu gewährleisten. Die Schienen 40· werden bis zu einer solchen Höhe mit dem Mörtel gefüllt, daß die Oberseite des Mörtels im wesentlichen in Fluchtung mit den Oberkanten der Schienen 64 und der Fahrbahnoberfläche steht.

Nachdem die mit dem Mörtel gefüllten Metallschienen 64 in den Kanälen der Fahrbahnabschnitte angeordnet und die Ankerschrauben 50 mit Sicherungsscheiben 53 und Muttern 54 versehen worden sind, wird ein relativ weiches, leicht wieder zu entfernendes Material 68, z.B. flüssiger Kautschuk, in die zylindrischen Bauteile 65 eingegossen, um die Ankerschrauben 50 zu vergießen. Diese Anordnung ermöglicht es, die Ankerschrauben

709807/0328

2634736

in einem späteren Zeitpunkt zugänglich zu machen, wenn die seitlichen Schienen 40' und die Membran 25' erneuert werden müssen, nachdem die Membran beschädigt worden ist.

Alternativ könnten die Metallschienen 64 nach Fig. 10 auch mit einer nicht dargestellten waagerechten oberen Wand versehen sein, so daß Schienen in Form rechteckiger Rohre vorhanden sein wurden. In diesem Fall würde die obere Wand mit Öffnungen zum Aufnehmen der zylindrischen Bauteile 65 versehen sein, die sich zwischen der oberen und der unteren Wand jedes vierkantigen Rohrs erstrecken und dem vorstehend genannten Zweck dienen. Bei dieser abgeänderten Konstruktion würde man den Vergußmörtel 66 nicht benötigen, da die obere Wand jeder Schiene eine Fortsetzung der Fahrbahnoberfläche bilden würde.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ermöglicht es die erfindungsgemäße Dehnungsfugenkonstruktion, Relativbewegungen benachbarter Fahrbahnabschnxtte 11 bzw. 11' gemäß Fig. 10 in jeder der durch die Pfeile 35, 36 und 37 bezeichneten Richtungen auszugleichen. Fig. 7 zeigt als Beispiel zwei Fahrbahnabschnitte 11, zwischen denen die kleinste mögliche Stoßlücke von z.B. etwa 25 mm Breite vorhanden ist, während Fig. 10 eine Stoßlücke 20 mit einer maximalen Breite von z.B. etwa 127 mm zeigt. Relativbewegungen in diesem Ausmaß können durch eine entsprechende Verformung des gewölbten Abschnitts 28 bzw. 28' der Membran leicht ausgeglichen werden. Der gewöIbte_vAbschnitt der Membran hat eine solche Höhe, daß die senkrechte Höhe der seitlichen Schienen 40 bzw. 40' nicht überschritten

709807/0328

wird, damit der gewölbte Abschnitt beim Gebrauch nicht über die Oberfläche der Fahrbahn hinausragt. Somit kann der gewölbte Abschnitt nicht in Berührung mit den Reifen der die Dehnungsfuge passierenden Fahrzeuge kommen. Außerdem bewirkt die Tatsache, daß die Seitenwände 31 und 32 des gewölbten Abschnitts gegen die benachbarten Vorderwände 43 der Schienen geneigt sind, daß beim periodischen Schließen der Stoßlücke automatisch Steine und andere nicht zusammendrückbare Materialien sowie Schmutz aus der Fuge herausgedrückt werden.

Auch in Fig. 7 und 10 durch die Doppelpfeile 36 angedeutete relative Verschiebungen der Fahrbahnabschnitte in der Längsrichtung der Dehnungsfuge, wie sie auftreten, wenn die Stoßlücke 20 schräg zur Fahrbahn verläuft, können durch die Dehnungsfugenkonstruktion 12 nach der Erfindung ausgeglichen werden, da die Wellungen 30 des gewölbten Membranabschnitts innerhalb ihrer Falten eine.ausreichende überschüssige Materialmenge enthalten, die solche Bewegungen zuläßt. Mit anderen Worten, bei solchen relativen Längsverschiebungen in Richtung der Stoßlücke können im wesentlichen keine Scherspannungen auftreten, da innerhalb des gewölbten Abschnitts keine ebenen Flächen vorhanden sind. Senkrechte Relativbewegungen der Fahrbahnabschnitte können leicht dadurch ausgeglichen werden, daß sich ein seitlicher Randabschnitt des gewölbten Teils gegenüber dem anderen Randabschnitt nach oben oder unten bewegt.

Zwar wurde die Erfindung bezüglich ihrer Anwendung bei Fahrbahnabschnitten 11 aus Beton beschrieben, doch ist zu bemerken, daß die Erfindung auch anwendbar ist, wenn die Fahrbahn

709807/0328

durch Aufbringen einer Asphaltschicht oder dergl. erneuert v/erden soll. In einem solchen Fall würde man die Membran 25 und die seitlichen Schienen 40 unmittelbar auf der tragenden Fläche für die Asphaltschicht anordnen, wobei die senkrechte Abmessung der seitlichen Schienen der vorgesehenen Stärke der Asphaltschicht entsprechen müßte. Hierauf kann man den Asphalt so aufbringen, daß seine Oberfläche im wesentlichen in Fluchtung mit der Oberseite der Schienen steht. Bei solchen .Erneuerungsarbeiten könnte man alternativ Schienen in Form einfacher Winkelprofile (nicht dargestellt) verwenden, wobei der eine Schenkel eine den zugehörigen seitlichen Randabschnitt der Membran überdeckende flache untere Wand bildet, während der andere Schenkel eine senkrechte Wand als Fortsetzung der Stoßlücke in senkrechter Richtung bildet. Nach dem Verbinden der Schienen mit den Bodenflächen der Kanäle mit Hilfe von Ankerschrauben öder dergl. könnte man den Raum über den flachen unteren Wänden der Schienen unmittelbar mit dem Asphalt füllen, und zwar bis zur Höhe der instandgesetzten Fahrbahn.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

Ansprüche;

709807/0328

Claims

EBICH NEUGEBAUER .go. _{β MÜNCHEN}

PATENTANWALT telbfon (osii) 224337 v. 292501

ÄÜNCHEN 26 - POSTFACH 31 TELEGRAMMADRESSE:

.. BAVAHIAPATENT MÜNCHEN

TEIBEÜCKEK8TBASSE IO TELEX 6-24477

>r,»_s»T.c.»PAi»ti>D 2634796 3. AUgUSt 1976

lA-3664

ANSPRÜCHE

l.j Dehnungsfugenkonstruktion zum überdecken und dichten Abschließen einer langgestreckten Stoßlücke zwischen benachbarten Brückenfahrbahnabschnitten oder dergl, und zum Ausgleichen von Relativbewegungen der Fahrbahnabschnitte in senkrechten Richtungen, in der Längsrichtung sowie in seitlichen Richtungen mit einer langgestreckten Membran, die geeignet ist, in einander gegenüberliegenden Kanälen von allgemein rechteckiger Querschnittsform angeordnet zu werden, welche sich entlang den einander benachbarten oberen seitlichen Rändern der Fahrbahnabschnitte erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Membran (25) zwei relativ flache, im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegende, langgestreckte seitliche Randabschnitte (26, 27) gehören, von denen jeder geeignet ist, auf der Bodenfläche eines der Kanäle angeordnet zu v/erden, sowie ein mit diesen Abschnitten zusammenhängender gewölbter Abschnitt (28), der zwischen den beiden seitlichen Randabschnitten liegt, um in einer Stoßlücke (20) angeordnet zu werden, daß sich der gewölbte Abschnitt gegenüber der gemeinsamen Ebene der seitlichen Randabschnitte nach außen erstreckt und.eine gewellte Form hat, daß sich die Wellungen (30) dieses Abschnitts derart

709807/0328

in einer seitlichen Richtung erstrecken, daß die Membran eine erhebliche Flexibilität besitzt, so daß sie Relativbewegungen der Fahrbahnabschnitte (11) in senkrechten Richtungen, der Längsrichtung und in seitlichen Richtungen ausgleichen kann, daß zwei langgestreckte seitliche Schienen (40) vorhanden sind, daß jede dieser Schienen eine solche Querschnittsform hat, daß sie vom zugehörigen Kanal eines Fahrbahnabschnitts aufnehmbar ist, um den zugehörigen seitlichen Randabschnitt der Membran zu überdecken, und daß die Oberseite der seitlichen Schienen im wesentlichen in Fluchtung mit der Oberseite der Fahrbahn steht.
2. Dehnungsfugenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Abschnitt (28) der Membran einen umgekehrt U-förmigen Querschnitt hat, um im wesentlichen senkrecht verlaufende Seitenwände (31, 32) zu bilden, daß der gewölbte Abschnitt eine gekrümmte obere Wand (33) hat, und daß sich die Wellungen (30) im wesentlichen über die ganze Länge der Seitenwände und der gekrümmten oberen Wand erstrekken.
3. Dehnungsfugenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Wellungen (30) etwa einem Fünftel bis einem Drittel der Höhe des gewölbten Abschnitts (28) entspricht.
4. Dehnungsfugenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) aus einem Elastomermaterial besteht, in das ein Verstärkungsstoff (38) eingebettet ist.

709807/0328
5. Dehnungsfugenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) innerhalb aller Teile ihrer seitlichen Randabschnitte (26, 27) und ihres gewölbten Abschnitts (28) eine gleichmäßige Stärke von etwa 2,4 mm hat.
6. Dehnungsfugenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Abschnitt (28) der Membran (25) eine senkrechte Höhe hat, die so gewählt ist, daß sie sich der senkrechten Höhe der seitlichen Schienen (40) nähert, sie jedoch nicht überschreitet, damit der gewölbte Abschnitt beim Gebrauch der Membran nicht über die Oberseite der Fahrbahn hinausragt.
7. Dehnungsfugenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder seitliche Randabschnitt (26¹, 27·) der Membran (25¹) mindestens eine sich in der Längsrichtung über seine Unterseite erstreckende Rippe (60) aufweist, die in einem erheblichen Ausmaß zusammendrückbar ist, um als Abdichtungsstreifen zwischen der Membran und der benachbarten Bodenfläche des zugehörigen Kanals zur Wirkung zu kommen, wenn die Membran zusammen mit der zugehörigen seitlichen Schiene (40·) in dem Kanal befestigt wird.
8. Dehnungsfugenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Abschnitt (28¹) der Membran (25·) zwei sich in der Längsrichtung erstreckende, durch einen Querabstand getrennte Lippen (62) aufweist, die gegenüber den seitlichen Randabschnitten (26¹,

709807/0328

27') nach unten ragen und geeignet sind, jeweils mit einer benachbarten Seitenwand einer Stoßlücke (20) zusammenzuarbeiten und hierdurch das richtige Anordnen der Membran über der Stoßlücke zu erleichtern.
9. Dehnungsfugenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen (50, 53, 54) zum Verankern der Membran (25) und der seitlichen Schienen (40) in den Kanälen der Fahrbahnabschnitte (11).
10. Dehnungsfugenkonstruktion nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß zu den Verankerungseinrichtungen mehrere einander entsprechende Öffnungen in den seitlichen Randabschnitten (26, 27) der Membran (25) und den seitlichen Schienen sowie mehrere senkrecht durch diese Öffnungen ragende Ankerschrauben (50) gehören.
11. Dehnungsfugenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Schienen (40) aus einem metallischen Material bestehen.
12. Dehnungsfugenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1.

bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder seitlichen Schiene ein Bauteil (40') aus Metall-gehört, das einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat und einen an seiner Oberseite offenen Behälter bildet, und daß dieser Behälter mit einem rutschfesten, erhärteten Vergußmörtel (66) bis zu einer solchen Höhe gefüllt ist, daß die Oberseite des Vergußmörtels im wesentlichen in Fluchtung mit der Fahrbahnoberfläche steht.

709807/0328
13. Elastomermembran zum Überdecken und dichten Abschließen einer langgestreckten Stoßlücke zwischen einander benachbarten Baugliedern mit der Fähigkeit, Relativbewegungen der Bauglieder in senkrechten Richtungen, in der Längsrichtung und in seitlichen Richtungen auszugleichen, dadurch gekennzeichnet , daß zwei relativ flache, im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegende seitliche Randabschnitte (26, 27) vorhanden sind, daß sich zwischen den seitlichen Randabschnitten ein damit zusammenhängender gewölbter Abschnitt (28) erstreckt, der geeignet ist, in einer Stoßlücke (20) so angeordnet zu werden, daß er sich längs der Stoßlücke erstreckt, daß der gewölbte Abschnitt gegenüber der gemeinsamen Ebene der seitlichen Randabschnitte nach außen ragt, und daß der gewölbte Abschnitt eine gewellte Form derart aufweist, daß sich seine Wellungen (30) derart in einer seitlichen Richtung erstrecken, daß die Membran (25) eine erhebliche Flexibilität besitzt, so daß es der Membran möglich ist, Relativbewegungen der Bauglieder in senkrechten Richtungen, in der Längsrichtung und in seitlichen Richtungen auszugleichen bzw. zuzulassen.
14. Elastomermembran nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der gewölbte Abschnitt (28) einen umgekehrt U-förmigen Querschnitt hat, um im wesentlichen senkrechte Seitenwände (31, 32) zu bilden, sowie eine gekrümmte obere Wand (33), daß sich die Wellungen im wesentlichen über die ganze Länge der Seitenwände und der gekrümmten oberen Wand erstrecken und daß die Tiefe der Wellungen etwa einem Fünftel bis einem Drittel der Höhe des gewölbten Abschnitts entspricht. .

709807/0328