Was ist eine Expansionsrolle?

Brücken können sich aufgrund verschiedener Faktoren ausdehnen oder zusammenziehen, wie z. B. Verkehrsbelastung, beim Bau verwendete Materialien und Temperatur. Bei hohen Temperaturen dehnt sich beispielsweise eine Brücke in der Länge aus, und wenn es kälter wird, zieht sie sich zusammen. Eine Dehnrolle lässt eine kleine starr konstruierte Brücke sicher dehnen und zusammenziehen.
Eine Dehnungsrolle ist ein Mechanismus, der in das Tragsystem des Fachwerks einer Brücke eingebaut ist. Das Fachwerk ist die dreieckige Struktur der Brücke, bei der alle Teile durch Kreuzungen, die als Knoten bezeichnet werden, miteinander verbunden sind. Die Dehnrolle besteht aus Gelenken, die mit Stangen konstruiert sind, die sich bewegen, wenn sich die Brücke ausdehnt. Dehnrollen sind in Brücken von 80 Fuß (24.4 Meter) und länger enthalten, um die Sicherheit der Brücke jederzeit zu gewährleisten. Während die Ausdehnung und Kontraktion jedes Abschnitts der Brücke sehr gering sein kann, kann dies bei länger werdenden Brücken zu einem ziemlich großen Problem werden.

Wenn die Temperaturen steigen, können sich die zum Bau der Brücke verwendeten Materialien ausdehnen oder in der Länge zunehmen. Je mehr die Temperatur ansteigt, desto mehr werden die Materialien zunehmen. Die Dehnrollen ermöglichen den Abschnitten, sich zu bewegen, so dass die zusätzliche Länge nicht dazu führt, dass die Brücke knickt und sogar bricht. Wenn die Temperaturen kälter werden, ziehen sich die Brückenbaumaterialien zusammen oder schrumpfen in ihrer Größe. In diesem Fall ermöglichen Spreizrollen eine Bewegung der Brückenteile, so dass sie ineinander greifen und keine Lücken in der Brücke entstehen.

Neben dem Wetter können auch andere Faktoren das Ausdehnen und Zusammenziehen einer Brücke verursachen. Ausdehnung und Schrumpfung können durch den Aushärtungsprozess von Beton, Erdbewegungen und schwere Lasten beim Überqueren der Brücke über einen langen Zeitraum verursacht werden. Eine Dehnrolle ist eine Art Lager, das diese ansonsten schädlichen Faktoren abgibt, die der Brücke nicht schaden.

Brücken müssen, wie auch die übrige Verkehrs- und Autobahninfrastruktur, regelmäßig inspiziert und überprüft werden. Eine Expansionswalze kann durch Streusalz, Staub und Alterung korrodiert und wirkungslos werden. Korrosion ist der häufigste Schaden, der die Haltbarkeit und Lebensdauer einer Brücke beeinträchtigt. Im Jahr 2007 stürzte beispielsweise die Interstate 35 West Bridge in Minneapolis, Minnesota, aufgrund von gefrorenen, korrodierten, 40 Jahre alten Expansionsrollen ein, die nicht richtig funktionierten. Die fehlende Dehnfähigkeit war auf eine beschädigte Dehnrolle zurückzuführen und führte zu aufgestauten Spannungen in der Brücke und zum Knicken und Einstürzen eines integralen horizontalen Balkens.