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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Betonleitwand was bewehrtem
Beton mit eingelagerter Seilschlaufe zur Verbindung der Betonleitwand
mit einer benachbarten Betonleitwand an deren Stirnflächen.
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Aus
der
DD 253 442 A1 ist
eine Betonleitwand bekannt, welche aus doppeltbewehrtem Beton mit
hochelastischen Zuschlagstoffen besteht. Die doppelte Bewehrung
weist einerseits eine Mikrobewehrung, z. B. Textilschnitzeln oder
Fasern und andererseits eine durchgehende Bewehrung aus seilereiartigem
Material auf. Das Seil besteht aus synthetischem Material, welches
eine Dehnung in der Größenordnung
der Ausgangslänge
des Seiles erlaubt. Die Leitwand weist darüber hinaus hochelastische Betonzuschlagstoffe
und eine flexible Mikrobewehrung auf, welche die Rücklenkung
anfahrender Fahrzeuge bewirken soll. Insgesamt soll sich mit dieser Leitwand
das Abfangen der Fahrzeuge einerseits durch Überschreiten der Bruchgrenze
des mikrobewehrten Betons und andererseits durch eine irreversible
Dehnfähigkeit
des Seils ermöglichen.
Das Fahrzeug wird dabei nicht zurückgeschleudert, sondern allmählich abgebremst.
Die Leitwand ist dementsprechend bzgl. ihrer Betonmasse sehr filigran
gehalten, damit die Wirkung des Seiles nach dem Bruch des Betons
eintreten kann. Zur Verbindung zweier benachbarter Leitwände ist
das Seil als Schlaufe am Ende einer Leitwand gelegt. Ein Bolzen
wird durch die Schlaufen zweier benachbarter Leitwände gesteckt
und verbindet somit die benachbarten Leitwände miteinander.
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Nachteilig
bei der Ausführung
des Standes der Technik ist es, dass erst eine Zerstörung der
Leitwand die durch ein anfahrendes Fahrzeug aufzunehmende Energie
funktionsgemäß absorbieren
kann. Ein wirtschaftlicher Einsatz einer derartigen Leitwand ist
daher nicht möglich.
Darüber
hinaus ist durch extrem hohe Gewichts- und Geschwindigkeitsunterschiede
im modernen Straßenverkehr
ein sicherer Schutz durch eine derartige Leitwand nicht gewährleistet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Betonleitwand zu schaffen,
mit welcher möglichst
ohne Zerstörung
der Betonleitwand Energie eines auffahrenden Fahrzeuges absorbiert
werden kann und darüber
hinaus die Betonleitwand insbesondere für Baustellenbereiche schnell
auf- und wieder abgebaut werden kann.
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Eine
erfindungsgemäße Betonleitwand
besteht aus bewehrtem Beton mit eingelagerter Seilschlaufe. Die
Seilschlaufe dient zur Verbindung der Betonleitwand mit einer benachbarten
Betonleitwand, wobei die beiden Betonleitwände mit ihren Stirnflächen aneinander
stehen. Die Seile sind erfindungsgemäß in der Betonleitwand derart
verlegt, dass eine Seilschlaufe über
die Stirnfläche
der Betonleitwand hinausragt. Werden nunmehr benachbarte Betonleitwände über die
Seilschlaufen miteinander verbunden, so entstehen Bewegungsfreiräume, welche
eine Bewegung der Betonleitwände
beim Anfahren eines Fahrzeuges bewirken können. Bereits hierdurch wird
eine bedeutende Energiemenge verzehrt, welche ein allmähliches
Abbremsen des Fahrzeuges verursacht. Erst nach der Bewegung der Betonleitwand
wird das Seil allmählich
gestrafft und leitet durch den Zusammenhalt der benachbarten und
miteinander verbundenen Betonleitwände die auftretenden Kräfte in die
benachbarten Betonleitwände
ein. Es entsteht ein polygonartiger Auffangbereich für das Fahrzeug,
welcher einerseits die Energie absorbiert und andererseits z. B.
den Gegenverkehr vor dem anfahrenden Fahrzeug schützt. Eine Zerstörung der
Betonleitwand ist in der Regel nicht vorgesehen um die Energie des
anfahrenden Fahrzeuges aufnehmen zu können. Dies geschieht allein durch
die Bewegung der Betonleitwände
und das Spannen der Seile über
die Seilschlaufen. Dadurch, dass die Seilschlaufen über die
Stirnflächen
der Betonleitwände
hinausragen, ist die Beweglichkeit der Betonleitwände hin
zu einem polygonartigen Kurvenverlauf gewährleistet. Erst nach einer
deutlichen Bewegung der Betonleitwände wird ein Spannen der Seile
und erst im Extremfall ein Aneinanderstoßen der benachbarten Stirnflächen der
Betonleitwände erfolgen.
Hierdurch wird zusätzliche
Energie verzehrt, welche auch für
einen Extremfall einen bedeutenden Schutz bietet.
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Der
für die
Betonleitwand verwendete Beton ist bewehrt, um eine Zerstörung möglichst
zu vermeiden. Die Bewehrung besteht entweder aus Stahlmatten, welche
in den Beton eingelagert sind. Alternativ oder zusätzlich kann
auch ein faserverstärkter
Beton verwendet werden, welcher insgesamt eine höhere Festigkeit aufweist.
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Vorteilhafterweise
ist das in der Betonleitwand eingelagerte Seil ein Stahlseil, vorzugsweise ein
verzinktes Stahlseil. Das Stahlseil ist in der Lage, eine große Energiemenge
aufzunehmen, ohne sich extrem zu dehnen. Hierdurch wir sichergestellt,
dass die Betonleitwand nicht zu weit von der ursprünglichen
Position abweicht, um somit den Gegenverkehr zu schützen.
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Um
eine möglichst
geschlossene Seitenfläche
aneinandergrenzender Betonleitwände
zu erhalten und dennoch die Verbindung über die aus den Stirnflächen herausragenden
Seilschlaufen zu ermöglichen,
ist es vorteilhaft, wenn die Seilschlaufe im Bereich einer Aussparung
der Stirnfläche
der Betonleitwand mündet.
Die Betonleitwände
können
dadurch näher,
ohne große
Lücken,
aneinander gestellt werden.
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Um
die Seilschlaufen benachbarter Betonleitwände miteinander zu verbinden,
ist es vorteilhaft, wenn sich die Seilschlaufen der benachbarten
Betonleitwände überlappen
und durch den Überlappungsbereich
ein Bolzen gesteckt ist. Hierdurch entsteht eine Verbindung benachbarter
Betonleitwände,
welche bei einer seitlichen Belastung zu einer Scherkraft auf den
Bolzen führt.
Der Bolzen muss dementsprechend stark genug ausgeführt sein,
um dieser Belastung standzuhalten. Es bieten sich hierfür Bolzen
aus Stahlrohren oder aus Vollmaterial z.B. aus Stahl oder Keramik
an.
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Um
die Energie eines anfahrenden Fahrzeuges zuerst durch die Bewegung
der Betonleitwand aufzehren zu lassen und erst anschließend durch
das Spannen der Seilschlaufe, ist es vorteilhaft, wenn die Seilschlaufe
den Bolzen lediglich lose umschlingt. Neben der vorteilhaften Energieaufnahme
wird hierdurch auch bewirkt, dass eine Beschädigung der Betonleitwand bei
nur geringer Energieaufnahme vermieden wird. Erst bei einem massiven
Fahrzeugaufprall wird das Seil gespannt und evtl. die Verankerung
des Seils in dem Betonteil beschädigt.
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Eine
besonders vorteilhafte und für
große Energieaufnahmen
geeignete Betonleitwand wird dadurch erhalten, dass die Seilschlaufe überkreuzt
ist. Es entsteht hierdurch eine vergrößerte Umschlingungsreibung
des Bolzens, welche zusätzlich
Energie verzehrt. Eine derartige Anordnung der Seilschlaufe ist
besonders für
Betonleitwände
vorteilhaft, welche unter Umstände
hohe Lasten aufnehmen müssen.
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Um
ein besonders massives Betonteil für die Betonleitwand zu schaffen,
ist es vorteilhaft, wenn die Betonleitwand aus einem Kopfteil und
einem Fußteil besteht
und das Fußteil
eine Standfläche
für die
Betonleitwand bildet. Hierdurch wird eine besonders große Masse
der Betonleitwand erzielt, welche für ihre Bewegung eine hohe Energie
benötigt.
Insbesondere in der Kombination dieser großen Masse mit der Verbindung
der Betonleitwände über Seilschlaufen
wird ein besonders wirkungsvolles Element zum Abfangen von Fahrzeugen
erhalten. Wenn das Fußteil
eine großflächige Standfläche bildet,
wird außerdem
eine große
Reibung zwischen der Betonleitwand und dem Untergrund erzeugt, welche
wiederum zusätzlich
Energie aufnimmt.
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Vorteilhafterweise
ist die zumindest eine Seilschlaufe im Kopfteil der Betonleitwand
angeordnet. Hierdurch ist die Montage und Demontage der Betonleitwände sehr
schnell und einfach zu bewerkstelligen. Der Einsatz der Betonleitwände an Straßenbaustellen
zur Abtrennung von Fahrspuren wird hierdurch besonders erleichtert.
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Ist
an der Stirnfläche
der Betonleitwand, insbesondere an deren Fußteil eine Knickführung angeordnet,
so wird eine definierte Bewegung der Betonleitwände beim Aufprall eines Fahrzeuges
bewirkt. Die Knickführung
bewegt die Betonleitwände
in einer vorbestimmten Richtung, so dass insbesondere eine Gegenfahrbahn
bereits so ausgelegt werden kann, dass eine wesentliche Beeinträchtigung
des dortigen Verkehrs nicht erfolgen wird. Durch die Knickführung wird
ein definiertes polygonartiges Ausknicken der miteinander verbundenen
einzelnen Betonleitwände erzielt.
Darüber
hinaus wird durch die Knickführung bewirkt,
dass beim Aufprall eines Fahrzeuges auf eine einzelne Betonleitwand
die Energie auch in benachbarte Betonleitwände eingeleitet und deren Bewegung
und somit Energie Absorption durch deren Masse und nicht nur durch
die Seilführungen
erfolgt. Es wird hierdurch eine bedeutende zusätzliche bewegte Masse erzeugt,
welche besonders vorteilhaft zum Abfangen des Fahrzeuges eingesetzt
werden kann.
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Um
ein Brechen der Knickführung
zu vermeiden, ist diese, insbesondere wenn sie aus Beton ausgeführt ist,
mit einer Armierung versehen. Dieser Armierung kann ein Korb aus
Stahlstäben
sein oder auch ein entsprechender Beschlag, welcher beispielsweise
aus Stahl ausgeführt
ist und auf die Knickführung
aufgebracht ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Knickführung in Form einer abgerundeten
Nase ausgeführt ist,
welche mit einer Aussparung der benachbarten Betonleitwand in Art
einer losen Nut-Feder-Verbindung korrespondiert. Durch die abgerundete
Nase ist ein gleichmäßiges Ausknicken
der beiden Betonleitwände
ermöglicht,
ohne dass es sofort zu einer Beschädigung der Betonleitwände kommt.
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Um
eine allmählich
Einleitung der Energie des anfahrenden Fahrzeuges in die Betonleitwand
zu erzeugen und das Fahrzeug evtl. von der Betonleitwand wieder
abzulenken, ist es vorteilhaft, wenn im Fußteil der Betonleit wand eine
Auffahrrampe integriert ist. Beschädigungen des Fahrzeuges und
der Betonleitwand können
hierdurch häufig
verhindert werden.
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Um
das Ausknicken der benachbarten Betonleitwände zu erleichtern, ohne diese
zu beschädigen,
ist es vorteilhaft, wenn die Stirnfläche der Betonleitwand in Richtung
zur Betonleitwand hin abgeschrägt
ist. Es erfolgt hierdurch auch bei einem Ausknicken der benachbarten
Betonleitwände
kein Spreizen der Stirnflächen.
Auch durch diese Maßnahme
ist gewährleistet,
dass die Betonleitwände nicht
bereits bei kleineren Unfällen
beschädigt
werden. Außerdem
ist die Verlegung der Betonleitwände in
Kurven erleichtert.
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Vorteilhaft
ist es, wenn der Bolzen, welcher die Seilschlaufen benachbarter
Betonleitwände
miteinander verbindet, eine Länge
aufweist, welche eine Sichtkontrolle für die ordnungsgemäße Verbindung benachbarter
Betonleitwände
erlaubt. So kann der Bolzen beispielsweise so ausgeführt sein,
dass er bei einem richtigen Einsatz mit der Oberseite der Betonleitwand
weitgehend bündig
abschließt.
Steht der Bolzen über
diese Oberseite der Betonleitwand hinaus, so besteht zu befürchten,
dass der Bolzen nicht von beiden Seilschlaufen umschlungen ist und
somit keine ausreichende Verbindung der beiden benachbarten Betonleitwände schafft.
Ist der Bolzen an der Oberseite der Betonleitwand nicht sichtbar,
so besteht andererseits die Gefahr, dass der Bolzen entweder zu
weit in die Betonleitwand eingeführt
oder gar entfernt wurde und somit ebenfalls eine sichere Verbindung
der Betonleitwände
nicht gegeben ist.
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Um
eine Einleitung von den zu erwartenden Energien in die Betonleitwand
ausreichend aufnehmen zu können,
ist es vorteilhaft, wenn die Betonleitwand mehr als 3 t, vorzugsweise
aber sogar mehr als 6 t wiegt. Hierdurch sind nicht nur Pkws sondern
auch Lkws sicher abzufangen. Diese hohen Gewichte der Betonleitwände können einerseits
durch die Höhe der
Betonleitwände
und andererseits auch durch deren Länge beeinflusst werden. So
kann eine Betonleitwand, welche für niedrigere Energieaufnahmen ausgelegt
ist bei spielsweise eine Höhe
von 85 cm und eine Länge
von 6 m aufweisen, während
eine Betonleitwand für
höhere
Energieaufnahmen bei gleicher Länge
beispielsweise einen 1,10 m hoch ist und statt einer Breite von
beispielsweise 60 cm nun eine Breite von beispielsweise 75 cm hat.
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Weitere
Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren beschrieben.
Es zeigt:
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1 eine
Vorderansicht einer Betonleitwand
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2 eine
Draufsicht auf mehrere zusammengehängte Betonleitwände
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3 ein
Detail einer Verbindung zweier Betonleitwände in Draufsicht
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4 ein
Schnitt durch 3
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5 eine
alternative Ausführung
zur 3
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6 ein
Schnitt durch eine Knickführung.
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1 zeigt
eine Vorderansicht auf eine Betonleitwand 1 mit ihrer Stirnfläche 2.
Die Betonleitwand 1 steht auf einem Untergrund 3,
welcher beispielsweise Asphalt oder Beton sein kann. Die Betonleitwand 1 hat
ein sehr hohes Eigengewicht von vorzugsweise mehr als 3 t, so dass
spezielle Verankerungen der Betonleitwand 1 auf dem Untergrund 3 nicht
erforderlich sind. Selbstverständlich
können
sie dennoch, wenn dies gewünscht
wird oder erforderlich scheint auf dem Untergrund 3 in
herkömmlicher
Weise verankert werden. Dies erfolgt aber vorzugsweise derart, dass
eine gewisse Querbewegung der Betonleitwand 1 dennoch erlaubt
ist.
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Die
Betonleitwand 1 weist ein Kopfteil 4 und ein Fußteil 5 auf.
In dem Fußteil 5 ist
eine Auffahrschräge
angeordnet, wodurch ein in einem spitzen Winkel auf die Betonleitwand 1 auftreffendes
Fahrzeug energieverzehrend abgelenkt werden kann. Ferner ist im
Bereich des Fußteiles 5 eine
Knickführung 7 angeordnet,
welche später
noch näher
erläutert
wird. Im Bereich des Kopfteiles 4 befindet sich eine Verbindungseinrichtung 8,
welche ebenfalls Gegenstand der späteren Beschreibung der Ausführungsbeispiele
ist.
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Aus 2 ist
eine Draufsicht auf drei abschnittsweise dargestellte Betonleitwände 1 zu
entnehmen. Die einzelnen Betonleitwände 1 sind über die
Verbindungseinrichtungen 8 miteinander gekoppelt. Die Verbindungseinrichtungen 8 bestehen
jeweils aus Seilführungen,
welche mittels Bolzen miteinander verbunden sind. Durch ein auf
die Betonleitwand 1 auftreffendes Fahrzeug wird einerseits
Energie durch das Verschieben der schweren Betonleitwände 1 absorbiert.
Hierbei wird nicht nur die Betonleitwand 1, auf welche
das Fahrzeug auftrifft, sondern es werden durch die Verbindung der
einzelnen Betonleitwände 1 miteinander
auch die angrenzenden Betonleitwände 1 verschoben.
Durch die Seilverbindungen der Verbindungseinrichtungen 8 sind
die einzelnen Betonleitwände 1 einerseits
miteinander verbunden und andererseits dennoch so flexibel, dass sie
ein Polygon bilden, welches vorzugsweise nach ihrem Einsatz nur
gering in die Gegenfahrbahn ragt und somit den Gegenverkehr nicht
zusätzlich
gefährdet.
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In 3 ist
ein Detail der Verbindungseinrichtung 8 zweiter Betonleitwände 1 dargestellt.
Im Bereich des Kopfteiles 4 ist die Verbindungseinrichtung 8 angeordnet.
Die Verbindungseinrichtung 8 befindet sich in einer Aussparung 9,
welche sich in jeder der Stirnflächen 2 befinden.
In der Aussparung 9 enden Seile 10, welche in
Form einer Schlaufe aus der Stirnfläche 2 der Betonleitwand 1 herausragen.
Die Seile 10 sind in der Betonleitwand 1 fest
einbetoniert und ragen in relativ genauer Abmessung aus der Stirnfläche 2 der
Betonleitwand 1 heraus. Um eine besonders hohe Festigkeit
und Sicherheit zu haben, sind die Enden eines jeden Seiles miteinander
verbunden.
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Die
beiden benachbarten Betonleitwände 1 stehen
mit ihren Stirnflächen 2 derart
aneinander, dass sich die Seile 10 mit ihren Schlaufen überlappen.
Hierdurch entsteht eine Öse,
welche durch die beiden Schlaufen der Seile 10 gebildet
ist. In diese Öse
ist ein Bolzen 11 eingeführt, welcher die beiden Schlaufen
miteinander verbindet. Hierdurch entsteht eine feste Verbindung
zwischen den beiden Betonleitwänden 1 und
deren Seile 10. Die Verbindung ist aber dennoch so flexibel,
dass ein Abknicken der beiden Betonleitwände 1 zueinander bzgl.
ihrer Längserstreckung
erfolgen kann. Um hierbei ein Spreizen der beiden Stirnflächen 2 zu
vermeiden sind diese in Richtung zur jeweiligen Betonleitwand 1 hin
leicht abgeschrägt.
Hierdurch entsteht ein sich nach außen hin erweiternder Spalt
zwischen den beiden Betonleitwänden 1,
welcher ein Knicken der beiden Betonleitwände 1 erlaubt, ohne
dass diese beschädigt
werden.
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Um
ein definiertes Austreten der Seile 10 aus den Stirnflächen 2 zu
erzielen, sind innerhalb der Betonleitwand 1 Abstandselemente 12 vorgesehen, welche
zusammen mit dem Seil 10 einbetoniert sind. Eine definierte
Bewegung der Betonleitwände 1 wird hierdurch
gewährleistet.
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4 zeigt
einen Querschnitt im Bereich einer Verbindungseinrichtung 8.
Es ist daraus ersichtlich, dass in jeder Betonleitwand 1 jeweils
zwei Seile 10 angeordnet sind, welche an jedem Ende der
Betonleitwand 1 jeweils eine Schlaufe bilden. Der Bolzen 11 ist
somit durch vier Schlaufen hindurchgeführt und bildet somit eine zugfeste
Verbindung der beiden Betonleitwände 1.
Die Schlaufen der Seile 10 sind hierzu leicht nach oben
bzw. unten gebogen, so dass jeweils durch zwei Seile 10 eine Öse entsteht,
durch welche der Bolzen 11 geführt ist. Ist die Höhe des Bolzens 11 etwa
bündig
mit der Oberkante der Betonleitwand 1, so ist eine einfache
Sichtkontrolle über
die ordnungsgemäße Einführung des
Bolzens möglich. Selbstverständlich kann
der Bolzen 11 auch, wie in 1 dargestellt,
kürzer
aufgeführt
sein, so dass er vollständig
in dem Hohlraum der Aussparungen 9 versenkt ist.
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Im
Fußbereich 5 der
Betonleitwände 1 ist
die Knickführung 7 angedeutet.
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In 5 ist
ein weiteres Beispiel einer Verbindungseinrichtung 8 dargestellt.
Anders als bei der Ausführung
gemäß 3 ist
hierbei die Schlaufe des Seiles 10 überkreuzt ausgeführt. Hierdurch
wird die Umschlingung des Bolzens 11 vergrößert. Die
Kraftübertragung
wird somit deutlich verbessert, wodurch eine derart ausgeführte Betonleitwand 1 insbesondere
für höhere zu
erwartende aufzufangende Energie Verwendung findet. Um ein ordnungsgemäßes Überkreuzen
der Seile 10 zu bewirken, sind auch hier Abstandselemente 12 vorgesehen,
welche zusammen mit dem Seil 10 in die Betonleitwand 1 einbetoniert sind.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Kreuzungswinkel 90°,
wodurch eine besonders gute Krafteinleitung in den Bolzen 11 erfolgen kann.
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Nachdem
eine derart ausgeführte
Betonleitwand 1 für
besonders hohe Energien ausgelegt ist, wurde um einer Zerstörung vorzubeugen
eine zusätzliche
Bewehrung 13 in die Betonleitwand 1 eingebracht.
Diese Bewehrung 13 verstärkt insbesondere die Randbereiche
der Betonleitwand 1 im Bereich der Aussparungen 9.
Darüber
hinaus ist die Betonleitwand 1 mit nicht dargestellten
Bewehrungen, insbesondere im Bereich des Kopfteiles 4 versehen,
welche verhindern, dass die Betonleitwand 1 bricht. Diese
Bewehrung der Betonleitwand 1 bewirkt, dass die Betonleitwand 1 erfindungsgemäß im wesentlichen verschoben
und einen polygonartigen Verlauf einnimmt. Durch ein Brechen der
Betonleitwände 1 würde eine
undefinierte Energieaufnahme entstehen, wodurch die Sicherheit hierdurch
und durch umherfliegende Betonteile wesentlich herabgesetzt wäre.
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6 zeigt
einen Querschnitt durch das Fußteil 5 einer
Betonleitwand 1. Es ist hierdurch insbesondere die Knickführung 7 deutlich
zu erkennen, welche in Form einer Nut-Feder-Verbindung arbeitet. Die
beiden Betonleitwände 1 sind über diese
Knickführung
derart miteinander verbunden, dass sie eine Seitenführung bilden.
Es entsteht somit eine durchgehende, weitgehend ab satzfreie Längserstreckung mehrerer
Betonleitwände 1,
wodurch ein Ableiten eines aufprallenden Fahrzeuges sehr gut ermöglicht wird.
Die Knickführung 7 ermöglicht weiterhin,
dass die beiden benachbarten Betonleitwände 1 einen zueinander
winkeligen Verlauf einnehmen. Außerdem bewirkt die Knickführung 7,
dass die auf eine Betonleitwand 1 einwirkenden Kräfte in die
benachbarte Betonleitwand 1 eingeleitet werden können und
somit deren Masse ebenfalls zur Energieabsorption zur Verfügung steht.
Um diese Krafteinleitung ohne Ausbrechen der Nut oder Feder zu ermöglichen,
sind diese mit einer speziellen Armierung 14 versehen.
Die Armierung 14 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
einbetoniert und verstärkt
die Nut und die Feder.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Abänderungen
der Erfindung im Rahmen der Patentansprüche sind jederzeit möglich.