[0001] Die Erfindung betrifft eine an die Fährbahnoberfläche angrenzende Fugenabdeckung
für Dehnungsfugen in Verkehrswegen, insbesondere Brücken, mit einer elastomeren Matte,
welche mit einem mittleren Streifen lose auf die Fuge überbrückenden, mit Abstand
nebeneinander auf den Fugenrändern verlegten Platten aus steifem Werkstoff aufliegt
und mit beiden Randstreifen mit den Fugenrändern verbunden ist, wobei die Platten
jeweils wenigstens an einer Stelle an der Mattenunterseite befestigt sind.
[0002] Eine derartige Fugenabdeckung wird in der europäischen Patentanmeldung EP 82112
036.7 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine Fuge, die aus vorgefertigten Bauteilen
zusammengesetzt ist. Eine derartige Konstruktion ist für schmale Fugen wirtschaftlich
nicht vertretbar, bei breiten Fugen kann die Anpassung an die jeweiligen baulichen
Gegebenheiten Schwierigkeiten bereiten.
[0003] Eine ebenfalls vorgefertigte Fuge beschreibt die belgische Patentschrift 695 015.
Bei deren Ausführungsform nach Fig.1 ist eine elastomere Matte im Bereichder Fugenränder
verankert und lediglich in der Mitte an ihrer Unterseite mit die Fuge überbrückenden
Metallplatten verbunden. Nachteilig ist hier die Störung der Elastizität der Matte
durch diese Verbindung, bei welcher die Verankerungsmittel in die Matte eingreifen.
Außerdem ist die Matte nur an wenigen Stellen ihres Querschnitts aufgelagert, wodurch
mit einem erheblichen Verschleiß zu rechnen ist.
[0004] Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine am Ort gegossene
Fugenabdeckung zu schaffen, bei welcher die die Fuge überbrückenden Platten durch
die Matte selbst niedergehalten und bezüglich des Fugenspalts mittig gesteuert werden,
ohne daß dabei das elastische Verhalten der Matte beeinträchtigt wird.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Konstruktion der eingangs erwähnten
Art dadurch gelöst, daß die elastomere Matte in situ gegossen ist und daß an der Befestigungsstelle
als Befestigungsmittel ein elastomerer Vorsprung an der Mattenunterseite vorgesehen
ist, welcher direkt oder indirekt in die Platte eingreift oder an deren Oberfläche
haftet.
[0006] Der Vorsprung kann in einen Ausschnitt, eine Durchbrechung oder eine Ausnehmung der
Platte eingreifen, oder durch einenSteg zwischen zwei benachbarten Platten gebildet
sein, welcher in seitliche Vertiefungen dieser Platten eingreift.
[0007] Ein solcher Steg kann auch indirekt, nämlich mit darin verankerten, beidseits über
die Stegoberfläche vorspringenden Glutbolzen in seitliche Nuten benachbarter Platten
eingreifen.
[0008] Der Vorsprung wird dabei bevorzugt zusammen mit dem Gießen der Matte, also als deren
Teil erzeugt; denkbar ist auch die Vorfertigung eines Dübels aus elastomerem Material,
welcher sich beim Gießen der Matte mit dieser zu einem einstückigen Bauteil verbindet.
[0009] Der Erfindungsvorschlag gewährleistet eine Matte ohne störenden Eingriff von Befestigungsmitteln,
d.h. es wird eine Matte gegossen, die in ihrer ganzen Dicke und über die gesamte Breite
ein gleichmäßiges elastisches Verhalten besitzt. Die Befestigungsmittel liegen gewissermaßen
außerhalb des für die Mattenelastizität verantwortlichen Mattenkörpers und besitzen
überdies die gleichen elastomeren Eigenschaften wie die Matte selbst. Durch die Herstellung
der Matte in situ passt sich diese besonders gut an die Fugenränder an. Weder Aufkantungen
der Fugenränder noch Richtungsänderungen derselben können zu Schwierigkeiten führen,
wie das umgekehrt bei vorgefertigten Fugenabdeckungen häufig der Fall ist. Bei der
erfindungsgemäße Fugenabdeckung erübrigt sich eine mechanische Verankerung der elastomeren
Hatte im Randbe--reich; durch das Gießen verbindet sich diese im Bereich ihrer Randstreifen
fest mit den die Fugenränder bildenden Ausnehmungen der Fahrbahn. Da die Matte außerdem
spannungsfrei am Ort hergestellt wird, ist die Gefahr des
`Aufwölbens der Matte bei Fugenverengung weitgehend behoben. Um hier ganz sicher zu
gehen, kann es vorteilhaft sein,daß die Matte entlang der beiden stirnseitigen Enden
der Platten jeweils einen in Längsrichtung der Fuge durchgehenden Hohlraum aufweist,
dessen Höhe die Plattenstärke übersteigt. Herstellungsbedingt sind sowohl dieser Hohlraum
als auch die Plattenzwischenräume mit einer oder mehreren Einlagen aus geschäumtem
Kunststoff ausgefüllt . Eine aus derartigen Einlagen und den Platten gebildete Fugenabdeckung
wird nach dem Verlegen vor Ort mit Mattenmaterial übergossen. Dabei entstehen die
genannten Hohlräume, die aufgrund ihrer Formgebung bewirken, daß die Matte bei horizontaler
Kompression mit ihrem mittleren Streifen in Richtung Fugenspalt gedrückt wird.
[0010] Bei verhältnismäßig breiten Dehnungsfugen ist es zweckmäßig, daß die Matten zusätzlich
gegen Aufwölben infolge Fugenverengung gesichert werden. Dazu eignet sich ein in der
Fugenmitte in Fugenlängsrichtung verlegter Stab, auf dem die Platten aufgefädelt sind.
[0011] Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch eine Fugenabdeckung für schmale Fugen,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Fugenabdeckung gemäß Fig. 1 ohne Matte,
Fig. 3-5 jeweils unterschiedliche Befestigungsmittel zum Verbinden der Matte mit darunterliegenden
Platten,
Fig. 6 einen vertikalen Querschnitt durch eine Fugenabdeckung für Dehnungsfugen mittlerer
Größe,
Fig. 7 und 8 jeweils einen vertikalen Teilschnitt in Längsrichtung einer breiteren
Fuge, wobei inFig. 7 die Platten außermittig, in Fig. 8 mittig geschnitten sind.
Fig. 9 und 10 jeweils einen vertikalen SChnitt in Längsrichtung einer aus Fig. 7/8
weiterentwickelten Fugenabdeckung, wobei in Fig. 9 die Platten ausmittig, in Fig.
10 etwa mittig geschnitten sind.
[0012] Gemäß Fig. 1 sind die Fugenränder 1 dargestellt durch Ausschnitte in einer Betonfahrbahn,
wobei die horizontalen Flächen der beiderseitigen Ausschnitte mit einer Schicht 2
aus Elastomerbeton versehen sind.
[0013] Die beiderseitigen Schichten 2 aus Elastomerbeton bilden die Unterlage für den Fugenspalt
3 überbrückende, in Fugenlängsrichtung mit Abstand angeordnete Platten 4 aus steifem
Werkstoff,bevorzugt aus Metall oder einem biegesteifen Kunststoff, wie z.B. GFK (glasfaserversärkter
Kunststoff).
[0014] Wie in Fig. 2 dargestellt werden die PLatten 4 in Ausnehmungen einer Einlage 5 aus
geschäumtem Kunststoff verlegt. Die Einlage 5 weist Durchbrechungen auf, in welche
die Platten 4 eingelegt werden, bevor das Ganze mit einem Elastomer, wie beispielsweise
Polyurethan vergossen wird, so daß eine elastomere Mate 6 entsteht, die mit ihrer
Oberseite bündig mit der Fahrbahn 7 abschließt. Damit die Platten 4 stets mittig bezüglich
des Fugenspalts 3 gehalten werden, ist eine Verbindung zwischen der Matte 6 und den
Platten 4 vorgesehen. Diese entsteht durch Ausfüllen zweier Ausnehmungen 8 jeder Platte
4 mit Mattenwerkstoff. Die dadurch gebildeten Vorsprünge an der Mattenunterseite bilden
elastomere Mitnehmer 24für die Platten 4. Anstelle der Ausnehmungen 8 in der Oberseite
9 der Platten 4 können diese auch (auf der Zeichnung nicht dargestellte) seitliche
Ausschnitte oder Durchbrechungen aufweisen, wie in den Fig. 3 bis 5 dargestellt. Gemäß
Fig. 3 ist die Durchbrechung zylindrisch , gemäß Fig. 4 konisch mit kleinerer oberer
Öffnung ausgebildet. Gemäß Fig. 5 wird in eine zylindrische Durchbrechung ein Elastomerbolzen
10 bevorzugt aus dem Mattenwerkstoff eingesteckt, der sich dann beim Gießen der Matte
6 mit dieser verbindet. Damit der Mattenwerkstoff beim Gießen nicht in den Fugenspalt
3 gelangt, ist es zweckmäßig, die Durchbrechungen der Platten 4 gemäß den Fig. 3 und
4 auf der Mattenunterseite lmittels Klebestreifen Il zu verschließen. Der Mattenwerkstoff
geht einerseits mit den vertikalen Rändern 12 des Fahrbahnbetons, andererseits mit
der angrenzenden Oberfläche der Schicht 2 aus Elastomerbeton, eine feste, unlösliche
Verbindung ein. Dadurch erübrigen sich zusätzliche mechanische Randbefestigungsmittel.
Ein mittlerer Streifen 14 der Matte 6 liegt im wesentlichen auf den Platten 4 auf,
deren Oberseite mit einer (nicht gekennzeichneten Trennschicht versehen ist, die jede
Verbindung zwischen der Matte 6 und den Platten 4 ausschließt, und dementsprechend
Relativbewegungen zwischen den beiden Bauteilen zuläßt. Eine derartige Trennschicht
ist selbstverständlich in dem Bereich der Ausnehmungen 8 bzw. Durchbrechungen der
Platten 4 nicht vorhanden. Die Platten 4 ihrerseits sind auf der geglätteten Oberfläche
der Schichten 2 aus Elastomerbeton verlegt und auf ihrer Unterseite ebenfalls mit
einer Trennschicht versehen.
[0015] Die Einlage 5 aus geschäumtem Kunststoff besitzt eine größere Dicke als die Platten
4. Dadurch wird erreicht, daß ausgehend von den Randstreifen 13 der Matte 6 ein auf
den mittleren Streifen 14 ausgeübter Niederhaltungseffekt bei Kompression der Matte
6 erzielt wird.
[0016] Im Rahmen der beschriebenen Lösung ist von Bedeutung, daß verhältnismäßig schmale,
Platten 4 zum Einsatz kommen, da zu breit dimensionierte Platten wackeln würden, bedingt
durch die in der Praxis fehlende Parallelität der beiden Fugenränder. Dabei wird der
Abstand der Platten 4 zueinander so gewählt, daß die Mattendicke zur Verteilung der
Radlasten ausreicht. Infolge der beiden Ausnehmungen 8 je Platte 4 sind die einzelnen
Platten bezüglich der Mattenmitte gegen Verschieben und Verdrehen festgelegt. Die
Fugenränder können sich normal und parallel verschieben, wobei für die starren Platten
4 infolge der geschäumten Einlagen 5 ausreichend Bewegungsraum vorgesehen ist, während
sich die Matte 6 entsprechend der jeweiligen Änderung der Fugenstellung deformiert.
[0017] Fig. 6 zeigt eine Haftverbindung zwischen Matte 6 im Bereich ihres mittleren Streifens
14 und den Platten 4. Diese Haftverbindung ist verwirklicht durch Vorsprünge in Form
von Rippen 15 der Matte 6, ausgeformt zwischen mittleren, in Fugenlängsrichtung durchgehenden
streifenförmigen Einlage 16 aus geschäumtem Kunststoffmaterial. Durch diese Haftverbindung
zwischen Matte 6 und Platte 4 im Bereich der Rippen 15 wird ein Aufwölben der Matte
6 bei Fugenverengung vermieden; infolge der Elastizität der Matte 6 und der genannten
Haftverbindung werden die Platten 4 bezüglich der Mattenmitte gesteuert.
[0018] Bei größeren Dehnungsfugen, also bei gröBeren Bewegungen der Fugenränder genügt es
nicht, den mittleren Streifen 14 der Matte 6 gegen Aufwölben mittels der Vorsprünge
an der Mattenunterseite zu sichern; hier ist es zusätzlich erforderlich, die Matte
über die ganze Fugenbreite zu halten. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 7 vorgesehen,
daß die Zwischenräume zwischen den Platten 4 beim Gießen der Matte 6 mit Mattenmaterial
gefüllt werden, wobei Vorsprünge in Form von Stegen 19 entstehen.
[0019] Durch Vertiefungen 17 in den Seitenflanken der Platten 4 wird eine vertikale Sicherung
der Matte 6 erzielt, ohne daB die Längsverschiebung der Platten 4 verhindert wird.
Voraussetzung ist auch hier, daß die Plattenoberfläche mit einer Trennschicht, beispielsweise
Wachs versehen ist, welche beim Gießen der Matte 6 eine Haftverbindung mit den Platten
4 unmöglich macht.
[0020] Gemäß Fig. 8, welche einen Mittelschnitt durch die Platten 4 zeigt, sind Nocken 18
zur Begrenzung der Vertiefungen 17 in den Seitenflanken der Platten 4 vorgesehen,
welche die horizontale Steuerung der Verschiebebewegung der Platten 4 ermöglichen.
Auf der Unterseite der Platten 4 ist eine in Längsrichtung der Fuge durchlaufende
Kunststoffolie 23 vorgesehen, welche die Fugenabdeckung während des Gießens der Matte
nach unten abschließt, so daß das Mattenmaterialnicht in den Fugenspalt entweicht
und welche gleichzeitig eine Trennschicht gegenüber der Schicht 2 aus Elastomerbeton
im Bereich des mittleren Streifens 14 der Matte 6 bildet.
[0021] Die Ausführungsform gemäB den Fig. 9 und 10 besitzt eine besonders wirksame Abhebesicherung
, die verhindert, daß der Verbund aus Platten 4 und Matte 6 bei starken Fugenverengungen
nach oben abhebt. Nach Fig. 9 wird die Matte 6 , wie schon zu den Fig. 7 und 8 beschrieben,
durch Stege 19 in den Zwischenräumen der Platten 4 geführt. Zusätzlich sind hintereinander
angeordnete Gleitbolzen 20, in den Stegen 19 eingebettet, die mit ihren gegenüberliegenden
Enden in Nuten 21 der Seitenflanken der Platten 4 eingreifen. Diese Gleitbolzen 20
bestehen bevorzugt aus einem steifen, gut gleitfähigen Werkstoff, z.B., wie die Platten
4 aus Polyamid. Im Bereich zwischen den Gleitbolzen 20 sind die Nuten 21 mit Schaumstoff
gefüllt, so daß sich die Stege 19 unter Druck in die Nuten 21hineinverförmen können,
ein Verklemmen also vermieden wird.
[0022] Fig. 10 zeigt einen zusätzlich zu den Gleitbolzen 20 vorgesehenen in der Mattenmitte
hindurchgesteckten Stab 22 aus einem härteren Elastomer oder aus einem zähen Platomer.
Entsprechend der Darstellung in Fig. 't0 verläuft der Stab 22 parallel zur Längsrichtung
der Fuge. Auch hier können zum Verschließen der Plattenzwischenräume vor dem Gießen
der Matte wiederum in Längsrichtung der Fuge verlaufende Klebestreifen 11 vorgesehen
sein.
1. An die Fahrbahnoberfläche angrenzende Fugenabdeckung für Dehnungsfugen in Verkehrswegen,
insbesondere Brücken, mit einer elastomeren Matte (6), welche mit einem mittleren
Streifen (14) lose auf die Fuge (3) überbrückenden, mit Abstand nebeneinander auf
den Fugenrändern (1) verlegten Platten (4) aus steifem Werkstoff saufliegt und mit
beiden Randstreifen (13) mit den Fugenrändern (1) verbunden ist, wobei die Platten
(4) jeweils wenigstens an einer Stelle an der Mattenunterseite befestigt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastomere Matte in situ gegossen ist und daß an der Befestigungsstelle als
Befestigungsmittel ein elastomerer Vorsprung an der Mattenunterseite vorgesehen ist,
welcher direkt oder indirektin die Platte (4) eingreift oder an deren Oberfläche haftet.
2. Fugenabdeckung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorsprung durch einen Steg (19) zwischen zwei benachbarten Platten (4) gebildet
ist, welcher in seitliche Vertiefungen (17) dieser Platten (4) eingreift.
3. Fugenabdeckung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Steg (19) seitlich vorspringende Gleitbolzen (20) verankert sind, die in Nuten
(21) der Seitenflanken der Platten (4) eingreifen.
4. Fugenabdeckung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daB jede Platte (4) wenigstens einen Ausschnitt, eine Durchbrechung oder eine Ausnehmung
(8) aufweist, in welche ein entsprechend geformter Vorsprung eingreift.
5. Fugenabdeckung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der elastomere Vorsprung durch Verbinden des Mattengießwerkstoffs mit einem vorgefertigten
an der Befestigungsstelle angeordneten Elastomerbolzen (10) gebildet ist.
6. Fugenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, daduruch gekennzeichnet,
daß die Matte (6) entlang der beiden stirnseitigen Enden der Platten (4) jeweils einen
in Längsrichtung der Fuge (3) durchgehenden Hohlraum aufweist, dessen Höhe die Plattenstärke
etwas übersteigt.
7. Fugenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum oder die Plattenzwischenräume und der HOhlraum mit einer oder mehreren
Einlagen (5) aus geschäumtem Kunststoff ausgefüllt sind.