Forschungsbereich Stahlbeton- und Massivbau

Fahrbahnübergangskonstruktion aus Beton

Einleitung

Am Institut für Tragkonstruktionen – Betonbau der TU Wien wurde in den letzten Jahren eine neuartige Fahrbahnübergangskonstruktion (FÜK) entwickelt. Die FÜK besteht aus aneinandergereihten Betonelementen, die durch korrosionsgeschützte Zugglieder miteinander verbunden sind. Die Betonelemente werden als trogförmige Betonfertigteile vorgefertigt und auf einer Gleitschicht verlegt. Die Zugglieder werden mit einem Ende im Brückentragwerk und mit dem anderen Ende im Widerlagerblock verankert. Auf die Betonelemente wird eine  SAMI-Schicht (Stress Absorbing Membrane Interlayer) aufgebracht und darüber der bitumi-nöse Fahrbahnaufbau.

Wenn sich die Brücke infolge von Schwinden und Kriechen beziehungsweise Temperaturschwankung verformt, öffnen oder schließen sich die Fugen zwischen den Betonelementen. Somit wird die gesamte Verformung auf mehrere kleine Fugenöffnungen aufgeteilt und kontinuierlich abgebaut. Durch die zwischen den Betonelementen und der bituminösen Tragschicht angeordnete SAMI-Schicht werden die Dehnungen gleichmäßig in die Asphaltschicht eingeleitet.

Abbildung 1: Mögliche Anordnung der FÜK hinter einer obenliegenden Schleppplatte

Vorteile:
•    Kein Fahrbahnübergang im klassischen Sinne notwendig
•    Durchgängiger Fahbahnbelag
•    Inspektion möglich, da die FÜK direkt unter der Asphaltschicht angeordnet ist.
•    Falls erforderlich kann die FÜK im Zuge einer Generalsanierung mit der Fahrbahndecke getauscht werden.
•    Keine höheren Lärmemissionen
•    Besserer Fahrkomfort
•    Bituminöser Fahrbahnaufbau der Brücke soll durchgängig angewendet werden

Versuch am Prototyp:

Der Prototyp der Fahrbahnübergangskonstruktion wurde in einer Breite von 3 Metern ausgeführt. Die Länge der Übergangskonstruktion beträgt 8 Meter. Mit diesen Abmessungen kann eine Längenänderung von zirka 23 mm aufgenommen werden. Am Prototyp werden in mehreren Bauabschnitten Versuche durchgeführt.
Nach dem ersten Bauabschnitt wurde die Übergangskonstruktion ohne bituminösen Fahrbahnaufbau getestet. Das Ziel dieses Versuches war es zu überprüfen, dass sich die Fugen gleichmäßig öffnen und somit die Endverschiebung der Brücke kontinuierlich über die Länge der FÜK abgebaut wird. Die Ergebnisse zeigten, dass die Verformung gezielt über die Länge abgebaut wurde. Die Fugenöffnungen zwischen den jeweiligen Elementen waren gleichmäßig verteilt.
Im zweiten Bauabschnitt wird der bituminöse Fahrbahnaufbau aufgebracht. Danach werden ebenfalls Versuche an der gesamten Konstruktion durchgeführt. Das Ziel dieser Versuche wird sein, die Dehnungen in die Asphaltschicht einzuleiten, die Gesamtsteifigkeit zu prüfen, sowie den für die FÜK kritischen Winterlastfall zu testen.

Abbildung 2: Trogförmiges Betonfertigteil
Abbildung 3: Prototyp während dem Betonieren

Das Forschungsvorhaben wird vom Institut für Verkehrswissenschaften – Forschungsbereich Straßenwesen bezüglich der Asphalttechnologie und vom Institut für Tragkonstruktionen – Betonbau bezüglich der Betonteile bearbeitet.

Die Autobahnen- und Schnellstraßen- Finanzierungs- Aktiengesellschaft vertreten durch die ASFINAG Bau Management GmbH hat das Forschungsvorhaben finanziell unterstützt und als Ausgleich von der TU Wien eine kostenfreie Lizenz zur Nutzung des patentierten Fahrbahnübergangs erhalten.

 

Videobeitrag ZIB 1 vom 20.02.2018

 

Transition structure for long bridges (english)

 

 

Struttura di transizione stradale (italiano)