Die vorliegende Erfindung betrifft ein befahrbares Bauwerk, mit einem Überbau, einem Widerlager und einer Überbrückungsvorrichtung für eine zwischen dem Widerlager und dem Überbau angeordnete Dehnfuge, wobei das Widerlager und der Überbau angrenzend an die Dehnfuge Aussparungen aufweisen, die mit Polymerbeton verfüllt sind, in den jeweils ein flacher, leistenförmiger Halteabschnitt eines metallischen Randprofils eingebettet ist, und sich zwischen den beiden Randprofilen ein elastisches Dichtprofil erstreckt, welches dichtend an die beiden Randprofile angeschlossen ist. LU 82 203 A1 beschreibt ein Bauwerk mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Überbrückungsvorrichtungen, wie sie insbesondere an Straßenbrücken zum Einsatz kommen, um die durch Wärmedehnungen verursachten Änderungen der Länge des Überbaus zu kompensieren, sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt und im Einsatz. Unterschieden werden dabei insbesondere Überbrückungsvorrichtungen mit Lamellen, welche innerhalb des Fugenspalts zwischen und parallel zu den Fugenrändern angeordnet sind und sich auf die Dehnfuge überbrückenden Traversen abstützen, einerseits und lamellenfreie Überbrückungsvorrichtungen andererseits. Überbrückungsvorrichtungen mit Lamellen sind in besonderer Weise dazu geeignet, Dehnfugen mit einem vergleichsweise großen Arbeitsbereich (Differenz zwischen maximaler und minimaler Fugenbreite) zu überbrücken. Sie sind indessen relativ teuer in der Herstellung, benötigen einen großen Einbauraum, und auch der Einbau ist aufwendig und zeitraubend. Aus diesem Grunde ist man bestrebt, Überbrückungsvorrichtungen ohne Lamellen zu verwenden, bei denen sowohl die Herstellung als auch der Einbau mit geringerem Aufwand verbunden sind. Besonders attraktiv unter Gesichtspunkten sowohl der Wirtschaftlichkeit als auch des benötigten Einbauraumes sind dabei Überbrückungsvorrichtungen der eingangs angegebenen Art, wie sie u.a. in der - nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlichten - Firmenschrift "Einzellige Fuge Typ RE mit Robo^®Flex" der Mageba SA, CH-Bülach beschrieben sind. Diese Überbrückungsvorrichtungen lassen sich innerhalb kürzester Zeit verbauen, da die Randprofile nicht über entsprechende Anker mechanisch direkt an der Tragkonstruktion des Überbaus bzw. des Widerlagers (d.h. im Falle der Ausführung von Widerlager und Überbau mit einer Unterkonstruktion und einem darauf aufgebrachten Fahrbahnbelag an der Unterkonstruktion) sondern vielmehr über ihre flachen, leistenförmigen Halteabschnitte in dem die Aussparungen des Widerlagers bzw. des Überbaus ausfüllenden Polymerbeton verankert sind. Unter "Einbetten" der - i.a. in einer im wesentlichen horizontalen Ebene angeordneten - Halteabschnitte der Randprofile in dem Polymerbeton ist dabei zu verstehen, daß die Halteabschnitte zumindest zu einem überwiegenden Anteil in den Polymerbeton eintauchen, so daß zumindest über und unter den Halteabschnitten Polymerbeton vorgesehen ist. Diese Verankerung der Randprofile über deren in den Polymerbeton eingebetteten Halteabschnitte schließt allerdings nicht aus, daß die Randprofile im Einzelfall ergänzend auch punktuell mechanisch direkt an der jeweiligen Tragkonstruktion abgestützt sein können, wobei sich mittels entsprechender Montageabstützungen, welche aber keine die auftretenden Kräfte abtragende Verankerung darstellen, die Einbaulage der Randprofile festlegen läßt. Nachteilig bei bekannten Überbrückungsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art ist allerdings, daß ihre Verwendung wegen ansonsten unzulässig hoher Beanspruchung auf Anwendungsfälle mit einem maximalen Arbeitsbereich von etwa 80mm beschränkt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine sich durch einen besonders geringen Herstellungs- und Montageaufwand auszeichnende Überbrückungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit der sich Dehnungsfugen mit einem größeren Arbeitsbereich überbrükken lassen, als dies mit herkömmlichen Überbrückungsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß mit jedem Randprofil an dessen Oberseite ein Zahnprofil verbunden ist, dessen Oberfläche im wesentlichen mit der Oberfläche des Polymerbetons und des zugeordneten Widerlagers bzw. Überbaus abschließt und dessen Zähne mit den Zähnen des jeweils anderen Zahnprofils kämmen. Die vorliegende Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß sich durch die beiden mit den Randprofilen verbundenen, miteinander kämmenden Zahnprofile diejenigen dynamischen Belastungen, die beim Überfahren der Überbrückungsvorrichtung mit Kraftfahrzeugen auf die Randprofile wirken, substantiell reduzieren lassen verglichen mit gattungsgemäßen Überbrückungsvorrichtungen ohne derartige Zahnprofile. Dies gestattet es, mit besonders geringen Herstellungs- und Montageaufwand verbundene und nur minimalen Einbauraum benötigende Überbrückungsvorrichtungen der eingangs angegebenen Art ohne Überschreitung der zulässigen Belastungen der Randprofile durch dynamische Stöße auch in solchen Anwendungsfällen einzusetzen, in denen bisher infolge des erforderlichen Arbeitsbereichs auf aufwendigere Konstruktionen zurückgegriffen werden mußte. Beispielsweise lassen sich erfindungsgemäße Überbrückungsvorrichtungen auch an solchen Bauwerken einsetzen, bei denen der Arbeitsbereich der Dehnfuge bis 100mm oder sogar mehr beträgt. Dies erschließt der, wie dargelegt, in verschiedener Hinsicht äußerst attraktiven Überbrückungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art erkennbar ganz neue Anwendungsmöglichkeiten.

Besonders interessant ist die vorliegende Erfindung auch im Hinblick auf die Umrüstung bestehender Bauwerke unter Ersatz herkömmlicher Überbrückungsvorrichtungen beliebiger Bauart durch solche nach der vorliegenden Erfindung. In diesem Zusammenhang kommt zum Tragen, daß die erfindungsgemäße Überbrückungsvorrichtung mit einem minimalen Einbauraum in der Höhe auskommt, so daß typischerweise - im Falle der Ausführung von Widerlager und Überbau mit einer Unterkonstruktion (insbesondere aus Konstruktionsbeton) und einem darauf aufgebrachten Fahrbahnbelag (insbesondere aus Asphalt) - die Dicke des Fahrbahnbelages für die Unterbringung der Überbrükkungsvorrichtung ausreicht. Dies bedeutet, daß sich bei einer solche Bauweise, auf die die vorliegende Erfindung freilich nicht beschränkt ist, die mit Polymerbeton zu verfüllende Aussparung im allgemeinen nicht in die Unterkonstruktion hinein erstrecken muß sondern sich auf die Höhe des Fahrbahnbelags beschränken kann. Ebenfalls gerade im Hinblick auf die Umrüstung bestehender Bauwerke interessant ist die extrem kurze Zeit, die für den Einbau der erfindungsgemäßen Überbrückungsvorrichtung benötigt wird, wozu maßgeblich beiträgt, daß es keiner direkten mechanischen Verankerung der Randprofile in der jeweiligen Tragkonstruktion des Widerlagers und des Überbaus bedarf. Die entsprechend kurze Einbauzeit für die erfindungsgemäße Überbrükkungsvorrichtung führt zu einer nur minimalen Dauer der Sperrung des entsprechenden Bauwerks während dessen Umrüstung.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist es besonders günstig, daß die Randprofile der Überbrükkungsvorrichtung nicht lastabtragend mechanisch direkt in der Tragkonstruktion von Widerlager und Überbau verankert sind, sondern ihre (lastabtragende) Lagesicherung im Einbauzustand durch eine Verankerung der leistenförmigen Halteabschnitte der Randprofile in dem Polymerbeton erfolgt, der die Aussparungen in den an die Dehnfuge angrenzenden Bereichen von Widerlager und Überbau füllt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß ein sich zwischen der Unterseite des Randprofils und dem Widerlager bzw. dem Überbau bis unter die Aussparung erstreckendes, insbesondere an dem Randprofil angeheftetes Abschalblech, welches den mit Polymerbeton zu verfüllenden Raum zur Fuge hin begrenzt, in diesem Sinne ebensowenig als eine (lastabtragende) Verankerung des entsprechenden Randprofils an der Tragkonstruktion zu verstehen ist wie eine zusätzliche punktuelle Abstützung der Randprofile an der jeweiligen Tragkonstruktion, um die Randprofile bei der Montage der Überbrückungsvorrichtung in ihrer Einbaulage zu halten (s.o.). Derartige Montageabstützungen sind im übrigen, um eine nennenswerte Lastabtragung im Betrieb auszuschließen, zweckmäßigerweise nachgiebig; beispielsweise können die genannten Montageabstützungen Federelemente umfassen.

Im Hinblick auf eine besonders günstige Abtragung der Horizontal-, Vertikal- und Querkräfte, wie sie beim Überfahren der Überbrückungsvorrichtung durch Kraftfahrzeuge über die Zahnprofile in die Randprofile eingeleitet werden, ist es vorteilhaft, wenn die Breite der Aussparungen des Fahrbahnbelags zwischen dem 2,4-fachen und dem 4,0-fachen Wert des Arbeitsbereichs der Dehnfuge, besonders bevorzugt zwischen dem 2,8-fachen und dem 3,3-fachen Wert des Arbeitsbereichs der Dehnfuge beträgt.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Halteabschnitte der Randprofile mit Polymerbeton ausgefüllte Durchbrüche aufweisen. Die Fläche jener Durchbrüche beträgt dabei bevorzugt jeweils mindestens 120cm², besonders bevorzugt mindestens 180 cm². Durch solche Durchbrüche hindurch kann der Polymerbeton beim Einbau der erfindungsgemäßen Überbrückungsvorrichtung einfach und prozeßsicher in den unterhalb des jeweiligen Halteabschnitts liegenden Bereich der Aussparung eingefüllt werden. Hierdurch ist es möglich, daß sich die Halteabschnitte der Randprofile ohne nachteilige Auswirkungen auf ihre Einbettung in den Polymerbeton nahezu über die gesamte Breite der Aussparungen erstrecken können, was sich wiederum günstig auf die Abtragung der über die Zahnprofile in die Randprofile eingeleiteten Kräfte auswirkt. In diesem Sinne zeichnet sich eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, daß die Breite der Randprofile samt deren Halteabschnitten mehr als den 0,8-fachen Wert der Breite der Aussparungen, besonders bevorzugt mehr als den 0,85-fachen Wert der Breite der Aussparungen beträgt.

Bevorzugt beträgt die Gesamtfläche der Durchbrüche jedes Halteabschnitts zwischen dem 0,8-fachen und 2,0-fachen Wert der Fläche (Länge x Breite) der Dehnfuge bei deren mittlerer Breite. Bei einer entsprechenden Bemessung der Durchbrüche ergeben sich besonders günstige Verhältnisse sowohl hinsichtlich der Einbettung der Halteabschnitte in den Polymerbeton als auch hinsichtlich der Lastabtragung. In diesem Zusammenhang spielt eine Rolle, daß das Durchdringen der Halteabschnitte mit Polymerbeton im Bereich der Durchbrüche auch im Hinblick auf eine gute Verankerung der Randprofile im Polymerbeton vorteilhaft ist.

Wenngleich die Formgebung der Durchbrüche keinen strengen Beschränkungen unterworfen ist, so ist es dennoch besonders vorteilhaft, wenn die Durchbrüche im wesentlichen rechteckig sind und ihre Erstreckung in Fugenlängsrichtung zwischen dem 1,4-fachen und dem 3,0-fachen Wert der Breite der zwischen jeweils zwei einander benachbarten Durchbrüchen verbliebenen Stege beträgt. Auch dies trägt wiederum zu besonders günstigen Verhältnissen beim Einbau der erfindungsgemäßen Überbrückungsvorrichtung sowie bei deren Nutzung bei. Zwingend ist eine solche rechteckige Formgebung der Durchbrüche indessen nicht. Vielmehr können diese auch kreisförmig, oval, elliptisch oder in sonstiger Weise ausgeführt sein.

Besonders bevorzugt sind die Zahnprofile mit den Randprofilen verschraubt. Dies erweist sich insbesondere im Hinblick auf eine rasche Montage der Überbrückungsvorrichtung als günstig. Denn über diejenigen Gewindebohrungen der Randprofile, in die später die der Befestigung der Zahnprofile dienenden Schrauben eingeschraubt werden, können zunächst Versetztraversen mit den Randprofilen verschraubt werden, welche auf die Fahrbahnbeläge des Überbaus und des Widerlagers außerhalb der Aussparungen aufgelegt werden, um die Randprofile in ihrer Einbaulage zu halten und zu nivellieren. Nach dem Abbinden des Polymerbetons werden die Schrauben gelöst, die Versetztraversen entfernt und die Zahnprofile an den Randprofilen eingeschraubt.

Was die Formgebung der Zahnprofile angeht, so läßt die vorliegende Erfindung hier einen erheblichen Gestaltungsspielraum zu. Insbesondere kommen sinus-förmig ausgeführte Zahnprofile und zickzack-förmig ausgeführte Zahnprofile mit mehr oder weniger abgerundeten Spitzen in Betracht. Die jeweiligen Spitzen der Zähne können dabei leicht abgeschrägt sein. Die Zahnhöhe ist an den Arbeitsbereich der Dehnungsfugen angepaßt.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommenden Randprofile können einteilig ausgeführt sein. Besonders bevorzugt sind sie indessen aus mehreren Teilen zusammengefügt, insbesondere indem jedes der Randprofile eine Befestigungsleiste umfaßt, die mit einer den Halteabschnitt umfassenden Grundleiste verschweißt ist und an der das zugeordnete Zahnprofil befestigt ist. Diese Weiterbildung ist im Hinblick auf die Herstellungskosten für die Randprofile besonders vorteilhaft.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Dichtprofil als Höcker-Hohlprofil ausgeführt, wobei sich der Höcker in den seitlich durch die beiden Befestigungsleisten und oben durch die beiden Zahnprofile begrenzten Raum hinein erstreckt. Ein solches Dichtungsprofil (vgl. DE 29907832 U1) trägt insbesondere dem durch die vorliegende Erfindung möglichen großen Arbeitsbereich der Überbrückungsvorrichtung Rechnung. Es unterbindet im übrigen das Ansammeln von allzugroßen Mengen an Schmutz in dem Bereich oberhalb der Dichtung. Eine entsprechende Ausführung des Dichtprofils ist in gleicher Weise günstig bei einteiligen Randprofilen.

Schließlich kann gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß im Bereich des Übergangs vom Widerlager bzw. Überbau zum Polymerbeton im Bereich der Fahrbahnoberfläche jeweils eine Heißvergußfuge vorgesehen ist. Im Falle der Ausführung von Widerlager und Überbau mit einer Unterkonstruktion (insbesondere aus Konstruktionsbeton) und einem darauf aufgebrachten Fahrbahnbelag (insbesondere aus Asphalt) dichtet diese Heißvergußfuge den Übergang vom Fahrbahnbelag zum Polymerbeton ab.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels naher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1

einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgeführte, in ein Bauwerk eingebaute Überbrükkungsvorrichtung und

Fig. 2

eine Draufsicht auf die Überbrückungsvorrichtung nach Fig. 1 (nicht montiert).

Die in der Zeichnung dargestellte Überbrückungsvorrichtung 1 dient der Überbrückung einer Dehnfuge 2, wie sie in einem befahrbaren Bauwerk wie insbesondere einer Brücke zwischen einem Widerlager 3 und einem Überbau 4 vorgesehen ist. Das Widerlager 3 umfaßt eine aus Konstruktionsbeton bestehende Unterkonstruktion 5 und einen darauf aufgebrachten, etwa 100mm starken Fahrbahnbelag 6 aus Asphalt, wobei zwischen der Unterkonstruktion 5 und dem Fahrbahnbelag 6 eine wasserundurchlässige Isolierung 7 angeordnet ist. In gleicher Weise ist der Überbau 4 ausgeführt.

Angrenzend an die Dehnfuge 2 ist der Fahrbahnbelag 6 sowohl am Widerlager 3 als auch am Überbau 4 ausgespart, und zwar auf einer Breite von jeweils etwa 300mm. Auch die Isolierung 7 ist im Bereich der Aussparungen 8 weitgehend entfernt; ein schmaler Randbereich 9 der Isolierung 7 ist im Bereich der Aussparung 8 indessen stehengelassen, um eine Anbindung der Isolierung 7 an den Polymerbeton 10 bereitzustellen, mit dem die Aussparungen 8 verfüllt sind und dessen Oberfläche 11 mit der Oberfläche 12 des angrenzenden Fahrbahnbelags 6 bündig ist. Im Hinblick auf eine gute Verbindung des Polymerbetons 10 mit dem Konstruktionsbeton der Unterkonstruktion 5 ist die freigelegte Oberfläche des Konstruktionsbetons vor dem Vergießen des Polymerbetons 10 trocken und sandgestrahlt. Die mit dem Polymerbeton (z.B. "Roboflex Plus" der Fa. Mageba S.A., CH-Bülach) zu verfüllenden Bereiche werden zur Dehnfuge 2 hin jeweils durch ein Abschalblech 13 begrenzt, das an dem entsprechenden Randprofil 14 angeheftet ist.

In den Polymerbeton 10 ist jeweils ein leistenförmiger Halteabschnitt 16 eines metallischen Randprofils 14 eingebettet, welches aus zwei miteinander verschweißten Leisten, nämlich einer den Halteabschnitt 16 umfassenden Grundleiste 17 und einer mit dieser verschweißten Befestigungsleiste 18 zusammengefügt ist. Die Befestigungsleisten weisen Gewindebohrungen 19 auf, in die Befestigungsschrauben 20 eingeschraubt sind, welche der Befestigung jeweils eines Zahnprofils 21 an dem zugeordneten Randprofil 14 dienen. Die Oberflächen 22 der Zahnprofile 21 schließen mit den Oberflächen 11 bzw. 12 des Polymerbetons 10 und des zugeordneten Fahrbahnbelags 6 ab. Die Zahnhöhe beträgt etwa 100mm, woraus sich ein Arbeitsbereich der Überbrückungsvorrichtung 1 von etwa 100mm ergibt.

Die Halteabschnitte 16 der Randprofile 14, die bis auf einen geringen Spalt 23 an die die Aussparungen 8 begrenzenden Kanten 24 heranreichen, weisen mit Polymerbeton 10 ausgefüllte Durchbrüche 25 auf. Diese sind im wesentlichen rechteckig und etwa 170mm lang (in Fugenlängsrichtung) und etwa 140mm breit (quer zur Fugenlängsrichtung). Die Breite der zwischen jeweils zwei einander benachbarten Durchbrüchen 25 verbliebenen Stege 26 beträgt etwa 80mm. Eine direkte Verankerung der Randprofile 14 in der Unterkonstruktion 3 liegt nicht vor.

Zwischen den beiden Randprofilen 14 erstreckt sich ein elastisches Dichtprofil 27. Dieses ist dichtend an die beiden Randprofile 14 angeschlossen, indem jeder der beiden Ränder 28 des Dichtprofils 27 in eine Nut 29 des entsprechenden Randprofils 14 eingeknöpft ist. Das Dichtprofil 27 ist als Höcker-Hohlprofil ausgeführt, wobei sich der Höcker 30 in den seitlich durch die beiden Befestigungsleisten 18 und oben durch die beiden Zahnprofile 21 begrenzten Raum hinein erstreckt.

Im Falle eines anderen, von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel abweichenden Aufbaus von Widerlager und Überbau, insbesondere indem diese vollständig aus Beton, der auch die Fahrbahnoberfläche bildet, bestehen, gelten die vorstehenden Erläuterungen in entsprechend abgewandelter Weise. Im übrigen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung ersichtlich verschiedene fachmännische Abwandlungen möglich, ohne das in den Ansprüchen zu Ausdruck gebrachte Prinzip zu verlassen, beispielsweise indem die die Ausschnitte begrenzenden Kanten in Widerlager und Überbau schräg und/oder profiliert ausgeführt sind, namentlich zur Bildung von mit Polymerbeton auszufüllenden Hinterschneidungen.