Fugenabdeckung für Dehnungsfugen in Verkehrswegen, insbesondere Brücken

Abstract

 Eine befahrbare Abdeckung für Dehnfugen in Verkehrswegen, insbesondere Brücken, besitzt ein die Fuge überbrückendes, an den Seitenrändern im jeweils zugeordneten Fugenrand verankertes elastomeres Dehnprofil (1), welches einen faltbaren, aus in Fugenlängsrichtung verlaufenden, abwechselnd nach oben und unten gewölbten Faltrippen (2, 3, 4, 8, 9) dazwischen gebildeten Spalten (5, 6, 7, 10, 11) bestehenden Querschnitt aufweist. Die beiden äußeren nach unten gewölbten Faltrippen (2, 4) liegen auf quer zur Fuge erstreckten Stützflächen (16) der Fugenränder (17, 18) auf. Die Stützflächen (16) sind in Richtung quer zur Fuge zwischen einem außenliegenden unteren Niveau als Auflage bei geschlossener Fuge und einem innenliegenden oberen Niveau als Auflage bei geöffneter Fuge ansteigend ausge­bildet, derart daß das Dehnprofil (1) in allen Verformungs­bereichen mit seiner Oberseite an dieselbe Ebene angrenzt und daß das Dehnprofil (1) durch Einspannen jeweils des oberen äußeren Endes der äußeren Faltrippen mit den Fugenrändern verbunden ist. Dadurch wird auch bei einem relativ großen Verformungsweg ein Ausknicken bzw. Auswölben des Dehnprofils (1) im Zug- und Druckbereich vermieden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine befahrbare Fugenabdeckung für Dehnfugen in Verkehrswegen, insbesondere Brücken gemäß dem Oberbegriff von Patent­anspruch 1.

[0002] Eine derartige Fugenabdeckung ist in der französischen Patentschrift 2 116 665 beschrieben. Dort ist ein mehrspaltiges faltbares Dehnprofil vorgesehen, dessen Höhe sich im Druckbereich und im Zugbereich verän­dert, d. h. seine Oberfläche wird in ihrer Höhe entsprechend verändert. Diese Höhenabweichung kann in der Praxis allenfalls bei geringer Bauhöhe des Dehnprofils bzw. geringen Dehnungen toleriert werden.

[0003] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Fugen­abdeckung der gattungsgemäßen Art eine stabile Verformung des Dehn­profils im Zug- und Druckbereich zu erzielen, d.h. jedes Ausknicken oder Auswölben zu vermeiden; gleichzeitig soll das Dehnprofil einen größeren Verformungsweg ermöglichen.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Sinne des Kennzeichens von Patent­anspruch 1 gelöst. Durch die von außen zum Fugenspalt hin ansteigenden, sich in Fugenlängsrichtung erstreckenden Stützflächen, auf denen das Dehnprofil sowohl im Zugbereich als auch im Druckbereich aufliegt, wird einerseits dem Umstand Rechnung getragen, daß sich die Höhe des Dehnprofils in Abhängigkeit von dessen Verformung ändert; andererseits dienen die Stützflächen unmittelbar der Abtragung vertikaler Lasten in die Fugenränder.

[0005] Eine wichtige Voraussetzung für die sichere Anlage der äußeren Faltrippen auf den Stützflächen sowie die ebene Verformung des Dehnprofils unter Zug oder Druck ist die zugfeste Verbindung der oberen Enden dieser Faltrippen mit dem jeweiligen Fugenrand.

[0006] Bei Unterstützung mehrere Faltrippen im Bereich eines Fugenrands ist es nach dem Vorschlag von Patentanspruch 2 zweckmäßig, daß jeder Faltrippe eine eigene Stützfläche zugeordnet ist, d.h. jede nach unten gewölbte Faltrippe bewegt sich im Verfor­mungsbereich des Dehnprofils von Druck auf Zug­längs einer nur ihr zugeordneten ansteigenden Bahn, durch deren Verlauf die Erhaltung der ebenen Lage des Dehnprofils in allen Verformungsbereichen sicher­gestellt wird. Dabei ist wesentlich, daß das Dehnprofil über dem gesamten Verformungsbereich betrachtet auf den Stützflächen aufliegt. Gemäß Anspruch 3 ist es daher derart gestaltet und/oder randseitig befestigt, daß es sowohl bei horizontalen Zugkräften (Fugenver­breiterung) als auch bei horizontalen Druckkräften (Fugenverengung) die Tendenz hat, nach unten auszu­wölben, sodaß das ständige Aufliegen der Faltrippen auf den Stützflächen sichergestellt ist; dadurch, daß die Steigung der Stützflächen der sich mit der Fugenbreite verändernden Höhe des Dehnprofils angepaßt ist, wird für alle Verformungsbereiche erreicht, daß die Oberseite des Dehnprofils an dieselbe Ebene angrenzt, wobei diese Ebene zweckmäßig dem Verlauf der Fahrbahn, in welche die Fugenabdeckung eingesetzt ist, entspricht.

[0007] Besonders zweckmäßige Lösungen bieten Dehnprofile mit ungerader Anzahl der an die Fahrbahnoberfläche angrenzenden Spalten, wobei je nach Dehnweg zweck­mäßigerweise drei oder fünf Spalten in Frage kommen. Eine gerade Anzahl der Spalten ist weniger gut geeignet, da hier die geometrische Zuordnung der Stützflächen zu den nach unten auswölbenden Falt­rippen schwierig ist und überdies bei üblichen Fugenbreiten nur durch extrem hohe Abmessungen des Dehnprofils verwirklicht werden könnte. Als besonders vorteilhafte Dimensionierung des Dehnprofils hat sich herausgestellt, daß das Verhältnis zwischen Gesamtbreite und Höhe im spannungslosen Zustand des Dehnprofils kleiner 3 beträgt.

[0008] Da bei Ausschöpfung des Dehnwegs z.B. eines häufig in Frage kommenden dreispaltigen Dehnprofils die einzelnen Spalten aus fahrtechnischer Sicht verhält­nismäßig breit werden, kann es nach einem weiteren Erfindungsvorschlag zwischmäßig sein, daß im Bereich der oberen und/oder unteren, zwischen benachbarten Faltrippen gebildeten Spalten, jeweils einen Spalt überbrückende Sekundärrippen vorgesehen sind, welche jeweils an den Flanken einer Faltrippe angesetzt und zu dieser entgegengesetzt ausgewölbt sind. Dadurch wird eine Vergleichmäßigung der befahrenen Oberfläche des Dehnprofils erzielt. Zur Gewährleistung einer ebenen Zugverformung des Dehnprofils sind dabei die zwischen den unteren Faltrippen angeordneten Sekundärrippen mittig durch­trennt, sodaß sich die Enden Der beiden Rippenhälften entweder gegenseitig abstützen oder - ab einem bestimmten Dehnungsmaß - voneinander entfernen. Durch die Teilung der nach unten ausgewölbten Sekundär­rippen wird überdies die Tendenz des Dehnprofils zur Auflage auf den Stützflächen für den gesamten Verformungsbereich sichergestellt. In diesem Zusammen­ hang ist noch wesentlich, daß die äußeren Faltrippen zusätzlich seitlich gegen den jeweils zugeordneten Fugenrand lose abgestützt sind. Erst dadurch wird auch bei einem Dehnprofil mit Sekundärrippen jedes unkontrollierte Ausknicken des Dehnprofils vermieden.

[0009] Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Er­findung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch eine Fugenabdeckung mit spannungslosem Dehnprofil,

Fig. 2 das Dehnprofil gemäß Fig. 1 bei maximaler Fugenbreite und

Fig. 3 das Dehnprofil gemäß Fig. 1 bei geschlos­sener Fuge.

[0010] Fig. 1 zeigt eine Fugenabdeckung mit einem faltbaren elastomeren Dehnprofil (1). Es besteht aus drei nach unten gewölbten Faltrippen (2, 3, 4), welche zwischen sich drei nach oben öffnende Spalten (5, 6, 7) bilden. Umgekehrt betrachtet umfaßt das Dehn­profil zwei nach oben gewölbte Faltrippen (8, 9), welche zwischen sich zwei nach unten öffnende Spalten (10, 11) bilden. Um die nach oben offenen Spalte (5, 6, 7) fahrtechnisch besser zu überbrücken, sind darin nach oben ausgewölbte Sekundärrippen (12) vorgesehen, welche an den Flanken (13) der jeweiligen Faltrippe angesetzt und zu dieser entgegen­gesetzt ausgewölbt sind. Auch in den nach unten öffnenden Spalten (10, 11) sind entsprechend nach unten ausgewölbte Sekundärrippen (14) vorgesehen. Diese setzen gewissermäßen den Verlauf der nach oben gewölbten Sekundärrippen nach unten hin girlanden­artig fort, sind jedoch mittig durchtrennt. Im spannungslosen Zustand des Dehnprofils (Fig. 1) sind die Trennspalte der nach unten ausgewölbten Sekundärrippen (14) gerade geschlossen. Im Zug­spannungsbereich des Dehnprofils (Fig. 2) bilden sich zwischen den Rippenhälften der Sekundärrippen (14) offene Trennspalte (15). Der Angriffspunkt der seitlichen Zugkraft (Z) liegt dadurch geringfügig unterhalb der Ebene der Reaktionskräfte (R) des Dehnprofils (1), wodurch eine feste Anlage der äußeren Faltrippen (2, 4) auf den darunter befindlichen Stützflächen (16) der Fugenränder (17, 18) erzielt wird. Ein an der Außenseite der äußeren Faltrippen (2, 4) vorhandener Ansatz (32) hebt dabei von seiner Anlage am zugeordneten Fugenrand (17, 18) ab.

[0011] Im Druckbereich gemäß Fig. 3 liegen die Rippenhälften der nach unten gewölbten Sekundärrippen (14) fest gegeneinander an, wobei die seitlichen Ansätze (32) sich in ihrer Anlagestellung befinden. Dement­sprechend liegt der Angriffspunkt der seitlichen Druckkraft (D) deutlich oberhalb der Ebene der Reaktionskräfte (r) der unteren Sekundärrippen (14), sodaß auch hier die äußeren Faltrippen (2, 4) des Dehnprofils (1) fest an den Stützflächen (16) anliegen. Der untere Auflagepunkt der äußeren Faltrippen (2, 4) auf den Stützflächen (16) befindet sich hier entsprechend der größeren Höhenabmessung des Dehnprofils (1) auf einem außenliegenden unteren Niveau der Stützflächen (16). Mit zunehmender Öffnung der Fuge wandert der Auflagepunkt auf den Stützflächen (16) nach innen oben, bis er bei maximaler Fugenöffnung gemäß Fig. 2 sein oberes Niveau erreicht.

[0012] Durch das Ansteigen der Stützflächen (16) zur Fugen­mitte hin wird der abnehmenden Höhe des Dehnprofils mit zunehmender Dehnung Rechnung getragen, d.h. es wird das Aufliegen der äußeren Faltrippen (2, 4) auf den Stützflächen (16) für jeden Dehnungszustand des Dehnprofils (1) sichergestellt. Die Oberseite des Dehnprofils beschreibt daher eine für alle Verformungszustände des Dehnprofils mit der Fahrbahn­oberfläche bündige Ebene.

[0013] Der randseitige Anschluß des Dehnprofils (1) wird verwirklicht durch Einknöpfen einer nach unten offenen, im Innenbereich erweiterten Nut (19) über einen am Ende abgewinkelten Profilschenkel (20) eines mit dem Fugenrand verschweißten Verankerungs­profils. In Fig. 1 ist links ein U-förmiges Ver­ankerungsprofil (21) vorgesehen, dessen äußerer Schenkel (22) dem Anschluß eines Isolierprofils (23) dient. Ein Fortsatz (24) des Isolierprofils (23) erstreckt sich unter den Fahrbahnbelag (25) hinein und liegt dort auf einer Isoliermatte (26) auf, welche auf dem Betonkörper (27) des zugeordneten Fugenrands (17) verlegt ist. Der Fugenrand (17) ist gebildet durch eine im Betonkörper (27) verankerte Grundplatte (33) aus Stahl, auf welcher sowohl das Verankerungsprofil (21) als auch eine Leiste (28), welche die Stützfläche (16) bildet, aufgeschweißt sind. Alternativ kann die Leiste (28) auch aus Kunststoff bestehen; sie kann auf der Grundplatte verschraubt oder verklebt sein; die Leiste (28) kann auch aus der Grundplatte herausgearbeitet, also mit dieser einstückig ausgebildet sein.

[0014] Als geeignetes Material für das Dehnprofil (1) und den Isolieranschluß (23) kommt ein alterungs- und abriebbeständiges Elastomer, wie zum Beispiel Chloropren-Kautschuk in Frage.

[0015] Die Anbindung sowohl des Dehnprofils (1) als auch des Isolierprofils (23) an das Verankerungsprofil (21) erfolgt zweckmäßig durch Vergießen des Profil­innenraums mit einer Vergußmasse (29) zum Beispiel aus einem kalthärtenden Elastomer. Gemäß Fig. 1 ist das Verankerungsprofil (30) des rechten Fugenrands (18) anders ausgebildet als jenes des linken Fugenrands (17). Anstelle des dort vorhandenen U-förmigen Verankerungsprofils (21) besitzt das Verankerungsprofil (30) des rechten Fugenrands etwa h-förmigen Querschnitt, wobei der äußere Rand (31) des Dehnprofils (1) auf dem horizonta­len Schenkel (32) des Verankerungsprofils (30) unmittelbar abgestützt ist. Ein Isolieranschluß ist im Bereich des rechten Fugenrands (18) weggelassen.

[0016] Abweichend von Fig. 1 sind nach den Fig. 2 und 3 Verankerungsprofil und Grundplatte im Fugenrandprofil (34) zu einer Baueinheit zusammengefaßt.

Ansprüche

1. Befahrbare Fugenabdeckung für Dehnfugen in Ver­kehrswegen, insbesondere Brücken, mit einem die Fuge überbrückenden, an den Seitenrändern im je­weils zugeordneten Fugenrand (17, 18) verankerten elastomeren Dehnprofil (1), welches einen faltba­ren, aus in Fugenlängsrichtung verlaufenden, ab­wechselnd nach oben und unten gewölbten Faltrippen (2, 3, 4, 8, 9) und dazwischen gebildeten Spalten (5, 6, 7, 10, 11) bestehenden Querschnitt aufweist, wobei wenigstens die beiden äußeren (2, 4) der nach unten gewölbten Faltrippen auf quer zur Fuge erstreckten Stützflächen (16) der Fugenränder (17, 18) aufliegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützflächen (16) in Richtung quer zur Fuge zwischen einem außenliegenden unteren Niveau als Auflage bei geschlossener Fuge und einem innen­liegenden oberen Niveau als Auflage bei geöffneter Fuge ansteigen, derart, daß das Dehnprofil (1) in allen Verformungsbereichen mit seiner Oberseite an dieselbe Ebene angrenzt und daß das Dehnprofil (1) durch Einspannen jeweils des oberen äußeren Endes der äußeren Faltrippen (2, 4) mit den Fugen­rändern verbunden ist.

2. Fugenabdeckung nach Anspruch 1,
dadurch gegenzeichnet, daß bei Auflage mehrerer demselben Fugenrand zugeordneter Faltrippen jeder eine eigene Stützfläche (16) zugeordnet ist.

3. Fugenabdeckung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnprofil (1) derart gestaltet und/oder randseitig befestigt ist, daß es sowohl bei horizontalen Zugkräften (Fugenverbreiterung) als auch bei horizontalen Druckkräften (Fugenverengung) die Tendenz hat, nach unten auszuwölben und daß die Steigung der Stützflächen (16) der sich mit der Fugenbreite verändernden Höhe des Dehnprofils (1) angepaßt ist.

4. Fugenabdeckung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der oberen (5, 6, 7) und/oder unteren (10, 11), zwischen be­nachbarten Faltrippen gebildeten Spalten, jeweils einen Spalt überbrückende Sekundärrippen (12, 14) vorgesehen sind, welche jeweils an den Flanken (13) einer Faltrippe angesetzt und zu dieser entge­gengesetzt ausgewölbt sind, daß die nach unten ausgewölbten Sekundärrippen (14) mittig durchge­trennt sind, sodaß sich die Enden der beiden Rippenhälften entweder gegenseitig abstützen oder - ab einem bestimmten Dehnungsmaß - voneinander entfernen und daß die äußeren Faltrippen (2, 4) jeweils mit deren Außenseite gegen den zugeordneten Fugenrand lose abgestützt sind.

5. Fugenabdeckung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung jeweils an der Außenseite der äußeren Faltrippen (2, 4) ein seitlich vorspringender Ansatz (32) etwa in mittlerer Höhe der Faltrippen (2, 4) vorgesehen ist.

6. Fugenabdeckung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen Gesamtbreite und Höhe im spannungslosen Zustand des Dehnprofils (1) kleiner drei beträgt.

Zeichnung