伸缩缝桥接装置的制作方法

伸缩缝桥接装置
1.本发明涉及一种板式车道过渡部形式的伸缩缝桥接装置，所述伸缩缝桥接装置将存在于可被驶过的建筑结构的两个结构构件之间的伸缩缝桥接。在此，所述伸缩缝被至少三个横梁跨越，这些横梁承受载荷地支撑在两个结构构件上，其中，承受载荷的支撑部中的至少一个允许相应的横梁相对于相关的结构构件发生平移运动，并且其中，至少一个布置在所述横梁上方的板片支撑在所述横梁上。
2.伸缩缝在各种建筑结构中是不可避免的，以防止结构构件的由热量产生的膨胀造成损坏。为了桥接这种伸缩缝以使伸缩缝可以被驶过，已知以不同方案设计的伸缩缝桥接装置。前述的板片式桥接装置是一种扩展设计。对于相对于板片的延伸方向特别大的桥接装置，在此通常无法一件式地设计板片，因为相应较长的板片只能在承受巨大而昂贵的困难情况下获得、进一步地加工以及运输，因此在这些情况下板片在施工现场(in-situ)才由多个较短的板片区段组合而成。通常，将各个单独的板片区段之间在此产生的接缝焊接。
3.在实践中，对伸缩缝桥接装置提出了各种要求，这些要求是部分相互冲突的。与之相关的重要方面尤其是高功能安全性和可靠性、在驶过伸缩缝时产生低噪音、即使在极端的使用条件下(霜冻、除冰盐、重载交通)仍具有较长的使用寿命、低的制造成本、安装成本和维护成本以及在安装、维护和更换桥接装置期间对交通的干扰最小。
4.前述类型的伸缩缝桥接装置多年来已在实际应用中得到证实，并且例如由文献ep 2940225 a1和de 102017105092 a1已知。
5.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种前述类型的桥接装置，所述桥接装置的特点在于进一步提高了实用性，特别是着眼于降低制造成本、安装成本和维护成本，提高功能安全性、可靠性以及使用寿命，同时减少在安装、维护和更换时对交通的影响。
6.所述技术问题如此解决，方式是，在前述类型的桥接装置中，所述板片包括两个相互平齐的、力传递地相互连接的板片区段，并且所述板片区段的连接在现场借助至少一个连接板实现，所述连接板桥接位于所述板片区段之间的接缝并且力传递地连接两个板片区段。在此，铰接地设计所述连接板与板片区段的至少一处连接，这种连接具有围绕横向于相关板片的定向且水平延伸的轴线的旋转自由度。
7.按照本发明，能够舍弃常见地焊接位于有待在施工现场连接的两个板片区段之间的接缝，转而采用铰接连接两个板片区段，可以实现一系列与实践相关的优点：
8.通过两个相应的板片区段的至少在一侧、优选甚至在两侧(见下文)的铰接连接，排除了板片区段彼此间围绕横向于相关板片的定向且水平延伸的轴线的相互的力矩作用。由此排除了可以在动态高载荷的现场焊接的接缝中观察到的疲劳断裂。与之相关地重要的是，在施工现场的通常的条件下，制造具有良好的实施质量的焊缝是特别困难的；原因在于非常狭窄的空间情况——沿着横梁方向相邻的两个板片通常相距约10厘米——这使得有时需要特殊的焊接工艺(secheron工艺)，此外还在于例如周围环境条件仅是受限可控的(见下文)。此外，在相应设计方面的实施方案中(例如借助螺纹螺栓)通过连接板连接两个板片区段比通过焊接连接所需要的时间耗费明显更少。由此产生的随着板片数量的增加而增多的时间的节省直接体现在降低的安装成本上。尽管用于焊接两个板片区段的工艺是常
见的，但尤其是在施工现场环境中由于环境条件(温度、灰尘、湿度)可控性不足以及焊接区域的可触及性非常有限而容易出错，因此通常造成相应连接的后续的失效以及由此产生的昂贵的维护措施和更换措施；因此，可以通过舍弃现场焊接的接缝来提高按照本发明的桥接装置的可靠性、功能安全性和使用寿命。
9.在此应当说明的是，出于可读性的原因，在一些位置进行了下述省略，即对于在首次提到的范畴中对应于最小数量的部件，针对最小数量的说明也在之后提及该部件时适用。即便是没有进行明确的说明，部件的在首次提到时确定的最小数量自然也以相同的程度适用于全部在后续提到的该部件。
10.按照本发明的第一优选的扩展设计，所述桥接装置的特征在于，铰接地设计所述连接板与板片区段的两处连接，这种连接分别具有围绕彼此平行的轴线的旋转自由度。通过铰接地设计所述连接板与板片区段的两处连接可以实现多个优点：由此例如限制了在两个相关板片区段之间相互传递竖向的力；这又在降低由于动态地加载高载荷的桥接装置的疲劳造成的故障风险方面是有利的。此外，两个板片区段可以在其与连接板的连接部的区域中相同地设计，这使所述板片区段的设计和制造更简单并且因此成本更低廉。两个板片区段在连接到连接板上的连接处的相同性还实现了，使两个板片区段能够以任意的顺序安装以及拆卸，这提高了在进行安装工作和维护工作时的灵活性并且由此能够降低耗费和成本。
11.安装本发明的桥接装置的另一优选的扩展设计的特征在于，所述接缝在竖直投影中与所述横梁重叠。由于两个板片区段因此紧邻接缝地支撑在(共同的)横梁上，因此所述板片区段彼此不进行竖直的相对运动。两个板片区段的连接部的动态的载荷由此进一步显著降低，这有利于可靠性。由此产生的作用在各个单独的板片区段、连接板以及连接板与板片区段的连接部上的更低的载荷有助于提高可靠性、功能安全性和使用寿命，并且具有所有积极的经济方面的意义。
12.本发明的特别优选的改进方案的特征在于，与所述接缝的竖直投影重叠的横梁设计为双横梁。所述双横梁比常见的横梁更宽，并且可以特别优选地由焊接在一起的两个型材组成，正如这些型材构成其余横梁那样。在该实施方式中，上文阐述的与在竖直投影中与横梁重叠地设计的接缝有关的优点以特别大的程度显现出来。
13.根据按照本发明的桥接装置的另一优选的扩展设计的特征在于，两个板片区段附加地借助弓形箍相互连接，所述弓形箍在下部围绕设置在所述接缝下方的横梁。所述弓形箍在此作为防升起装置防止板片例如由于与驶过板片相关地产生的回弹效应从横梁上抬起。通过防止板片抬起并且接着再次撞击，可以减少在驶过桥接装置时产生的噪音和板片上的机械应力。后者体现在可靠性、功能安全性和使用寿命的提高上，从而对维护成本产生积极影响。将防脱装置设计为将两个板片区段相互连接的弓形箍在此还有另外的优点：由各个单独的板片区段围绕其纵轴线的旋转可能产生的(例如，由加速/减速的交通工具在驶过板条时触发的)倾斜力矩以及竖向力能够通过弓形箍从一个板片区段传递到邻接的另一个板片区段上。由此降低了作用在连接板和板片区段之间的连接部上的力，这提高了桥接装置的可靠性、功能安全性和使用寿命。
14.在特别优选的改进中根据本发明的桥接装置的特征在于，至少一个滑动弹簧作用在所述弓形箍和被弓形箍包围的横梁之间。由滑动弹簧传递到横梁和弓形箍上的弹簧力在
此的作用为，由于滑动弹簧的弹性，即使弓形箍和横梁之间的距离由于在按规定地运行时产生的由摩擦造成的磨损而增大的情况下仍使板片无间隙地贴靠在横梁上。以此方式可以在整个使用期间防止板片从横梁上抬起并且再次撞击横梁，这有利地产生较低的噪声和在板片上较低的机械应力。
15.按照本发明的桥接装置的备选的扩展设计的特征在于，l形的防脱装置与所述板片区段中的至少一个板片区段相连接，所述防脱装置从下方箍住最靠近接缝的、支撑相关板片区段的横梁。l形的防脱装置在此以与已述的弓形箍类似的方式防止板片从横梁上抬起，对噪声的产生和板条上的机械应力产生上述积极的影响。如果希望两个板片区段尽可能地脱耦，则使用l形的防脱装置(与弓形箍状的防脱装置相比)可能是有利的。
16.在特别优选的扩展设计中，至少一个滑动弹簧作用在所述防脱装置和被防脱装置从下方箍住的横梁之间。通过使用滑动弹簧产生的、上文结合弓形箍状的防脱装置描述的优点也以相同的方式适用于此并且因此在此不再重复阐述。
17.按照本发明的另一优选的扩展设计，桥接装置的特征在于，在不同时更换至少一个板片的第二板片区段的情况下，能够更换所述至少一个板片的两个板片区段的第一板片区段。这使得能够彼此独立地更换桥接装置的各个单独的区段，这在实践中产生的优点为，在必要时出于维护原因更换桥接装置时，不必同时中断用于交通的所有车道，而是仅须单独地并且依次地中断。由此能够显著降低这种更换对建筑结构的针对交通使用的影响。
18.在特别优选的扩展设计中按照本发明的桥接装置的特征在于，两个结构构件中的至少一个结构构件包括混凝土结构，并且至少一个板片的第一板片区段可以在不影响混凝土结构的情况下被更换。在此也可以特别有利地在需要的情况下在更换第一板片区段的过程中更换由该板片区段跨越的横梁，而不必影响混凝土结构。换言之，桥接装置的区段的更换因此可以在不需要(例如以切削加工的方式)影响建筑结构的混凝土结构的情况下实现，由此能够显著地降低相应更换的时间需求和工作耗费并且减少对建筑结构的建造材料的过度使用。由此又能够显著地降低桥接装置的更换对驶过建筑结构的交通的影响，并且可以进一步降低由于更换而产生的成本。
19.本发明的另一优选的扩展方案的特征在于，与所述接缝的竖直投影重叠的横梁设计为实心的。实心的横梁与非实心的、通常设计为双t型材的横梁相比在承载能力相同的情况下明显更扁平。以此方式使得整个桥接装置能够明显被制造得更扁平，这与具体的安装条件相关地体现了巨大的优势并且桥接装置能够开发更大的使用范围。如果在相关横梁上方接合的两个板片区段借助包围横梁的弓形箍(见上文)相互连接，则该优势尤其有效。
20.根据本发明的另一优选的扩展设计，桥接装置的特征在于，与所述连接板相连的两个板片区段借助布置在这两个板片区段的共同的接缝中的密封体液密地相互密封，所述密封体特别优选地至少主要由丁基橡胶构成。
21.在提高桥接装置的可靠性和使用寿命方面常见的是，在沿着横梁方向相邻的两个板片之间设置密封件；以此方式能够防止腐蚀性液体和污物渗入板片之间并影响整个系统的功能。通过借助密封体密封同样连接板连接的两个板片区段之间的接缝，可以相应地防止腐蚀性液体和污物通过接缝更深地渗入桥接装置中，这如前所述地对所述桥接装置的使用寿命和功能能力具有积极作用。
22.按照本发明的桥接装置的一种特别优选的扩展设计的特征在于，当在现场相互接
合两个板片区段之前，将密封体在一侧安装在两个板片区段中的一个板片区段的待密封的端侧上。由此能够实现的是，如果未被加载的、弹性的弹性体的宽度选择为略大于接缝的宽度，那么所述密封体在两个板片区段相互接合之后在两个板片区段之间牢固地夹紧，这进一步改善了密封作用。
23.备选地，本发明的另一扩展设计的特征在于，当在现场相互接合两个板片区段之后，可以将密封体注入接缝中。根据相应施工现场的特定条件，该密封可选方案可能是有利的；由此能够扩大按照本发明的桥接装置的应用范围。
24.如在板片桥接装置中常见的并且对于本领域技术人员显而易见的那样，可以在至少一个板片的上方安设附加的降噪垫片、例如齿板、正弦板。
25.以下借助附图详细描述本发明的实施例。在附图中：
26.图1示出定位在两个结构构件之间的伸缩缝桥接装置的粗略的示意图，
27.图2示出沿图1的剖切线a-a剖切所得的具有弓形箍状的防脱装置的伸缩缝桥接装置，
28.图3示出沿图1的剖切线a-a剖切所得的具有l形的防脱装置的伸缩缝桥接装置的另一实施方式，和
29.图4示出根据图3的伸缩缝桥接装置的斜视图。
30.由图1可知，板式车道过渡部2形式的伸缩缝桥接装置1桥接两个结构构件3、4之间的伸缩缝5。伸缩缝5在此被至少三个横梁6跨越，所述横梁承受载荷地支撑在两个分别包括混凝土结构b的结构构件3、4上。每个横梁6承受载荷的支撑部允许相应的横梁6相对于相关结构构件3、4进行平移运动，以便使桥接装置1能够适配伸缩缝5的变化的宽度。布置在横梁6上方的板片7支撑在横梁6上。在图1中，在板片7上方布置有降噪的垫片la。密封件di沿着横梁方向位于板片7之间。
31.图2示出，板片7包括两个彼此平齐的、力传递地相互连接的板片区段7.1、7.2，其中，所述板片区段7.1、7.2的力传递的连接借助连接板10实现。连接板10在此桥接存在于板片区段7.1、7.2之间的接缝9；所述接缝的竖直投影与横梁6重叠，所述横梁设计为双横梁6d，方式为，所述横梁包括两个彼此焊接的双t形支撑体。
32.连接板10与板片区段7.1、7.2的两个连接部分别具有旋转自由度地铰接地设计，所述旋转自由度是围绕水平地横向于相关板片7的定向延伸的轴线的旋转自由度。通过螺母以及锁紧螺母锁定的螺栓11.1在此用作连接器件11.2，其中，通过该螺栓实现的螺纹连接这样设计，使得在连接板10和板片区段7.1、7.2之间不会产生妨碍其相互旋转的附着。
33.两个板片区段7.1、7.2附加地借助用作防脱装置的弓形箍12相互连接，所述弓形箍在下部包围设置在接缝9下方的横梁(参见图2)。
34.弓形箍12在此包括三个水平定向的型材15和两个竖直定向的型材16。弓形箍12与两个板片区段7.1、7.2的连接在此借助通过螺母锁定的螺栓17，其中，在两个配属于弓形箍12的水平定向的型材15和两个板片区段7.1、7.2之间分别安设有配属于板片区段7.1、7.2的安装板18.1、18.2。在两个安装板18.1、18.2中的每个安装板和横梁6之间作用有分别对应于安装板18.1、18.2并且与所述安装板相连的滑动体19.1、19.2。在弓形箍12和由所述弓形箍包围的横梁6之间在所述横梁6下方作用有至少一个滑动弹簧13。此外，尽管在图2中未示出，仍可以在弓形箍12的竖直定向的型材16和横梁之间同样布置有滑动体(参见图2)。
35.与图2不同地，图3和图4示出具有两个l形的防脱装置14.1、14.2的伸缩缝桥接装置1，所述防脱装置分别配属于板片区段7.1、7.2并且从下方箍住最靠近接缝的、支撑相关板片区段的实心地设计的横梁6。l形的防脱装置14.1、14.2在此分别包括两个水平定向的型材15、竖直定向的型材16以及加强板21。l形的防脱装置14.1、14.2与配属的板片区段7.1、7.2的连接在此借助通过螺母锁定的螺栓17实现。在此，在配属于防脱装置14.1、14.2的、水平定向的第一型材15和对应的板片区段7.1、7.2之间分别安设有配属于板片区段的安装板18.1、18.2。在两个安装板18.1、18.2中的每个安装板和横梁6之间作用有分别对应于安装板18.1、18.2并且与安装板相连的滑动体19.1、19.2。至少一个滑动弹簧13在横梁6下方作用在防脱装置14.1、14.2和由防脱装置包围的横梁6之间。在竖直定向的型材16和横梁6之间分别布置有滑动体20.1、20.2。