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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erneuern von Längsträgern einer Brücke, die jeweils an ihren beiden Enden auf benachbarten Auflagern aufliegen, wobei zwischen zwei benachbarten Auflagern mindestens zwei zu ersetzende Längsträger angeordnet sind, die entfernt werden und durch mindestens einen neuen Längsträger ersetzt werden, wobei mit Schwerlastgleiswagen, die auf den neuen Längsträgern in deren Montageposition verfahrbar sind, die zu ersetzenden Längsträger aufgenommen und zwischen den benachbarten Auflagern herausgefahren werden, und wobei die neuen Längsträger in einer Endposition auf den Auflagern festgelegt werden.
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Bei größeren Brücken wie beispielsweise Autobahnbrücken bilden sowohl Widerlager an beiden Enden der Brücke als auch dazwischen beabstandet zueinander angeordnete Pfeiler jeweils ein Auflager für Längsträger. Die Längsträger werden auf den Auflagern angeordnet und bilden in Längsrichtung ein Tragwerk für eine auf den Längsträgern abgestützte Fahrbahn. Insbesondere bei Straßenbrücken sind zwischen zwei benachbarten Auflagern oftmals zwei oder vier Längsträger nebeneinander angeordnet, die gemeinsam das Tragwerk für die Fahrbahn bilden. Bei Autobahnbrücken ist für jede Fahrtrichtung üblicherweise eine eigene Fahrbahn vorgesehen, die in mehrere Fahrspuren unterteilt ist.
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Bei großen, beziehungsweise langen Brücken kann die Spannweite, beziehungsweise der Abstand zwischen zwei benachbarten Pfeilern 50 m und mehr betragen. Die Höhe der Pfeiler, der Abstand der Längsträger und der Fahrbahn von dem Untergrund kann je nach den Gegebenheiten des Geländes ebenfalls 50 m und mehr betragen. Bei vielen Straßenbrücken mit derartigen Abmessungen wurden Längsträger in Stahlbetonbauweise hergestellt und mit Baukränen, Hubportalen oder Vorschubgeräten, die an oder auf den Pfeilern angeordnet und festgelegt wurden, zwischen zwei benachbarte Auflager gehoben und dort abgesenkt.
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In gleicher Weise können Längsträger einer Brückenkonstruktion im Bedarfsfall auch wieder von den Auflagern entfernt und durch neue Längsträger ersetzt werden.
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Wenn im Bereich der Widerlager sowie an den Pfeilern der Brücke Baukräne aufgestellt werden sollen, mit denen die zu ersetzenden Längsträger von den Auflagern entfernt und neue Längsträger dort abgesetzt werden können, so muss im Bereich der Widerlager und insbesondere neben den Pfeilern ausreichend Platz für den jeweils für den Baukran benötigten Standort vorhanden sein. Das Gelände muss zudem ausreichend zugänglich sein, um das Material und das erforderliche Arbeitsgerät für die Herrichtung der benötigten Kranstandplätze und die Errichtung der Baukräne antransportieren zu können. Wenn das Gelände diese Anforderungen nicht erfüllt oder beispielsweise aus Umweltaspekten die Erstellung von Fundamenten, bzw. Kranstandplätzen und die Errichtung von Baukränen nicht gewünscht wird, so muss ein anderes Verfahren für die Erneuerung der Längsträger einer Brücke durchgeführt werden.
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Aus der Praxis sind für diesen Anwendungsfall Verfahren bekannt, bei denen ausschließlich im Bereich der Widerlager und auf Pfeilerköpfen stationäre Hubvorrichtungen wie beispielsweise Hubportale oder Baukräne errichtet werden. Die stationären Hubvorrichtungen werden jeweils paarweise auf den benachbarten Auflagern errichtet und gleichzeitig betätigt, um einen zwischen den beiden stationären Hubvorrichtungen befindlichen Längsträger von den beiden benachbarten Auflagern zu entfernen oder einen neuen Längsträger dort abzusetzen. Die stationären Hubvorrichtungen sowie die Längsträger können über die zu sanierende Brücke herangebracht und abtransportiert werden.
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Da die stationären Hubvorrichtungen aus statischen Gründen notwendigerweise auf den jeweiligen Auflagern angeordnet und festgelegt werden müssen, von denen die zu ersetzenden Längsträger entfernt und auf denen die neuen Längsträger wieder abgesetzt werden müssen, ist der auf den Pfeilerköpfen zur Verfügung stehende Raum äußerst begrenzt und eine rasche und gründliche Sanierung der Pfeilerköpfe kaum möglich.
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Bei einem in
DE 42 32 126 beschriebenen Verfahren werden neue Längsträger auf neuen Gründungen oder Behelfsstützen seitlich neben einem zu ersetzenden Brückenüberbau angeordnet. Anschließend wird der zu ersetzende Brückenüberbau auf Schwerlastgleiswagen, die auf den neuen Längsträgern verfahrbar sind, zwischen den benachbarten Auflagern, bzw. neuen Gründungen herausgefahren. In einem letzten Verfahrensschritt werden die neuen Längsträger seitlich in eine Endposition verlagert. Die Durchführung dieses Verfahrens setzt jedoch neue Gründungen und ausreichend Platz seitlich neben dem zu ersetzenden Brückenüberbau voraus, um temporär dort die neuen Längsträger abstützen zu können, bis der zu ersetzende Brückenüberbau entfernt wird.
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Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, ein Verfahren zum Erneuern von Längsträgern einer Brücke der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, dass sowohl die Längsträger als auch die benötigten Arbeitsgeräte über die bestehende Brücke herangebracht und abtransportiert werden können und gleichzeitig ein einfacher Austausch der Längsträger ermöglicht wird, ohne dass zusätzliche Gründungen oder Behelfsstützen erforderlich werden. Zudem soll auch eine einfache und kostengünstige Sanierung der Auflagerpunkte, beziehungsweise der Pfeilerköpfe ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zu ersetzenden Längsträger auf den Auflagern seitlich in eine Demontageposition verschoben werden, dass mittels Schwerlastgleiswagen, die auf den zu ersetzenden Längsträgern in deren Demontageposition verfahrbar sind, die neuen Längsträger zwischen die benachbarten Auflager herangefahren werden, dass die neuen Längsträger in eine Montageposition auf den benachbarten Auflagern abgesetzt werden, bevor mittels Schwerlastgleiswagen, die auf den neuen Längsträgern in deren Montageposition verfahrbar sind, die zu ersetzenden Längsträger aufgenommen und zwischen den benachbarten Auflagern herausgefahren werden und die neuen Längsträger in einer Endposition auf den Auflagern festgelegt werden.
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Aufgrund der Verwendung von geeigneten Schwerlastgleiswagen entfällt die Notwendigkeit, stationäre Hubvorrichtungen einsetzen zu müssen, die entweder seitlich neben der Brücke abgestützt und errichtet werden müssen, oder aber auf den Auflagern selbst zusätzlich zu den auszutauschenden Längsträgern errichtet und abgestützt werden müssen. Zudem kann durch einen Verzicht auf stationäre Hubvorrichtungen die mechanische Beanspruchung während eines Austauschs der Längsträger besser verteilt und insbesondere in den Bereichen der Auflager reduziert werden. Querkräfte und Momente, die bei auskragenden und insbesondere bei den üblicherweise verwendeten schwenkbaren Hubvorrichtungen unvermeidbar sind, können bei der Verwendung von Schwerlastgleiswagen, mit denen die auszutauschenden Längsträger herangefahren und abtransportiert werden können, weitestgehend vermieden werden.
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Die Längsträger können ebenso wie die Schwerlastgleiswagen und die für ein Verfahren der Schwerlastgleiswagen erforderlichen Schienenwege ausschließlich uber die Brucke selbst beziehungsweise die verkehrstechnische Anbindung der Brücke an das Verkehrsnetz an- und abtransportiert werden.
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Durch die seitliche Verschiebung der zu ersetzenden Längsträger in eine Demontageposition und gegebenenfalls auch der neu eingesetzten Längsträger von einer Montageposition in eine Endposition ist es in einfacher Weise möglich, das Auflager selbst sukzessiv zu sanieren und fur die Aufnahme, Festlegung und statische Anbindung der neuen Längsträger herzurichten. Dabei wird unter einer seitlichen Verschiebung eines Längsträgers eine Verlagerung des bereits auf den benachbarten Auflagern aufliegenden oder relativ zu den Auflagern angeordneten Längsträgers quer zu dessen Längserstreckung, beziehungsweise quer zu der Erstreckung der Längsachse der Brücke verstanden. Diese Verlagerung kann durch Zugkräfte, Druckkräfte oder auch durch Anheben, Verfahren und Absetzen bewirkt werden.
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Unter Umständen kann es auf Grund der Anordnung der zu ersetzenden Längsträger bzw. wegen der Abstände zwischen den zu ersetzenden Längsträger in Verbindung mit den Abmessungen der neuen Längsträger möglich sein, die neuen Längsträger in einer Montageposition auf den Auflagern anzuordnen, ohne dass die zu ersetzenden Längsträger seitlich verschoben werden müssen. In diesem Fall kann der entsprechenden Verfahrensschritt eines seitlichen Verschiebens der zu ersetzenden Längsträger entfallen oder auf einen, bzw. auf einige wenige zu ersetzende Längsträger beschränkt werden. Die sukzessive Sanierung des betroffenen Auflagers wird dann zweckmäßigerweise vor einem Aufsetzen der neuen Längsträger in den bereits freiliegenden Bereichen begonnen und nach einer Entnahme der zu ersetzenden Längsträger fortgesetzt und abgeschlossen.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die neuen Längsträger von der Montageposition in die Endposition seitlich auf den benachbarten Auflagern verschoben werden. Dies ist insbesondere bei beengten Raumverhältnissen im Bereich der Auflager von Vorteil, um eine sukzessive und umfassende Sanierung der Auflager zu erleichtern. Sofern es die Raumverhältnisse zulassen, kann die Montageposition jedoch auch mit der Endposition der neuen Längsträger übereinstimmen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zu ersetzenden Längsträger und/oder die neuen Längsträger jeweils paarweise verschoben und/oder herangefahren, beziehungsweise herausgefahren werden. Dabei wird es auch als eine paarweise Verlagerung der Längsträger angesehen, wenn diese gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander beispielsweise seitlich verschoben werden. Durch eine gleichzeitige Aufnahme der auszutauschenden Längsträger mit den Schwerlastgleiswagen kann bei einer geeigneten Anordnung, beziehungsweise Ausbalancierung auf einfache Weise gewährleistet werden, dass während einer paarweisen Verlagerung der beispielsweise 200 Tonnen schweren Längsträger keine unangemessen große Querkräfte und Momente auftreten.
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Um eine einfache und rasche Sanierung der Auflager zu erleichtern ist vorgesehen, dass nach dem Verschieben der zu ersetzenden Längsträger in deren Demontageposition und/oder nach dem Herausfahren der zu ersetzenden Längsträger eine abschnittsweise Erneuerung von Pfeilerköpfen der benachbarten Pfeiler, beziehungsweise von Auflagerbereichen der benachbarten Auflager durchgeführt wird. Die Sanierung der Auflager kann auf diese Weise zeitgleich, beziehungsweise parallel zu dem Austausch der Längsträger durchgeführt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass auf den Schwerlastgleiswagen beabstandet zueinander Querträger angeordnet sind, die mindestens einen zu ersetzenden Längsträger oder mindestens neuen Längsträger aufnehmen und während eines Verfahrens halten können. Um eine einfache und präzise Verlagerung der auszutauschenden Längsträger zu ermöglichen und eine zuverlässige Festlegung der Längsträger an den Schwerlastgleiswagen zu gewährleisten ist vorgesehen, dass an den Schwerlastgleiswagen oder an den Querträgern Hubvorrichtungen zum Anheben und Absenken der zu ersetzenden Längsträger oder der neuen Längsträger angeordnet sind.
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Nachfolgend wird exemplarisch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens näher erläutert, dass schematisch in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
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1 eine schematische Schnittansicht durch eine zu sanierende Autobahnbrücke im Bereich eines Pfeilerkopfs mit darauf angeordneten, zu ersetzenden Längsträgern,
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2 die in 1 dargestellt Schnittansicht, wobei zwei der zu ersetzenden Längsträger seitlich in eine Demontageposition verschoben wurden und auf den zwei nicht seitlich verschobenen Längsträgern ein Schienenweg für Schwerlastgleiswagen errichtet ist,
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3 eine schematische Schnittansicht eines Schwerlastgleiswagens mit einem Querträger, an dem auf beiden Seiten des Schwerlastgleiswagens Hubvorrichtungen angeordnet sind, die jeweils einen neuen Längsträger halten,
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4 eine vergrößerte Schnittansicht gemäß den 1 und 2, wobei die neuen Längsträger an die Montageposition herangefahren sind und abgesenkt werden,
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5 eine Schnittansicht gemäß 4, wobei die neuen Längsträger in ihrer Montageposition abgesetzt sind,
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6 eine Schnittansicht gemäß den 1 und 2, bzw. 4 und 5, wobei auf den beiden neuen Längsträgern jeweils ein Schwerlastgleiswagen auf einem Schienenweg verfahrbar angeordnet ist und über Hubvorrichtungen ein zu ersetzender Längsträger an dem Querträger aufgenommen und gehalten ist,
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7 eine Schnittansicht gemäß 6, wobei einer der beiden neuen Längsträger bereits in eine Endposition verschoben ist und ein Querträger zwischen den beiden neuen Längsträgern angeordnet ist, der beide neuen Längsträger miteinander verbinden soll, und
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8 eine Schnittansicht gemäß 7, wobei die beiden neuen Längsträger in ihrer Endposition festgelegt und über einen Querträger miteinander verbunden sind.
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Der in den 1 bis 8 exemplarisch dargestellt Verfahrensablauf beschreibt ein Verfahren zur Sanierung von Längsträgern einer Brücke. Die bei dem Ausführungsbeispiel exemplarisch abgebildete Brücke weist mehrere benachbarte Auflager 1 auf, wobei lediglich schematisch bei der in Längsrichtung geschnittenen Ansicht nur ein Auflager 1 abgebildet ist. Bei dem in den Figuren dargestellten Auflager 1 handelt es sich um einen Brückenpfeiler. Auch die an beiden Enden der Brücke angeordneten Widerlager werden im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren als ein Auflager 1 angesehen.
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Zwischen zwei benachbarten Auflagern 1 sind auf einer Auflagefläche 2 der Auflager 1 jeweils acht zu ersetzende Längsträger 3, 4, 5 und 6 in Längsrichtung angeordnet. Die zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 liegen an ihren beiden Enden jeweils auf einem der zugeordneten benachbarten Auflager 1 auf. In den Figuren ist demzufolge lediglich ein Endbereich der Längsträger 3, 4, 5 und 6 dargestellt, der jeweils auf dem abgebildeten Auflager 1 aufliegt.
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Auf jeweils vier zu ersetzenden Längsträgern 3, 4, 5 und 6 ist eine in 1 lediglich auf der linken Seite angedeutete Fahrbahn 7 einer Autobahn abgestützt und befestigt, die jeweils mehrere Fahrspuren in eine Fahrtrichtung aufweist. Um die Autobahnbrücke auch während der Durchführung des Sanierungsverfahrens benutzen und den Verkehr Aufrecht erhalten zu können, wird üblicherweise zunächst die eine Fahrbahn mit den zugeordneten vier zu ersetzenden Längsträgern 3, 4, 5 und 6 saniert und der Verkehr über die andere Fahrbahn 7 geleitet, um anschließend den Verkehr über die bereits sanierte Fahrbahn zu leiten und die noch nicht sanierte Fahrbahn 7 mit den noch zu ersetzenden Längsträgern 3, 4, 5 und 6 zu sanieren. In den nachfolgenden Figuren wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand einer Sanierung der in den Figuren rechts abgebildeten Brückenseite beschrieben, während auf der links abgebildeten Brückenseite der Verkehr über die noch nicht sanierte Fahrbahn geleitet wird. Für eine vollständige Sanierung der Brücke muss anschließend noch die linke Brückenseite saniert werden.
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In einem ersten Verfahrensschritt werden die beiden äußeren zu ersetzenden Längsträger 3, 6 aus ihrer Ursprungsposition seitlich zur Mitte hin in einer Demontageposition verschoben. In 2 werden die beiden äußeren zu ersetzenden Längsträger 3, 6 in ihrer Demontageposition gezeigt. In der Demontageposition sind die beiden äußeren zu ersetzenden Längsträger 3, 6 unmittelbar benachbart zu den beiden inneren, bis dahin nicht seitlich verschobenen zu ersetzenden Längsträger 4, 5 angeordnet und können zur Verbesserung der Stabilität mit diesen verbunden werden.
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Auf den beiden innenliegenden zu ersetzenden Längsträgern 4, 5 werden Gleise 8 angeordnet, um einen Schienenweg 9 auf den beiden innen liegenden zu ersetzenden Längsträgern 4, 5 zu bilden, der in Längsrichtung, beziehungsweise der Ausrichtung der zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 folgend verläuft.
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Die äußeren Bereiche 10 des Auflagers 1, beziehungsweise der Pfeilerköpfe, in denen sich bislang die zur Mitte hin verschobenen zu ersetzenden Längsträger 4 und 5 befanden, können saniert und für die Aufnahme neuer Längsträger vorbereitet werden.
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In einem Abstand zu dem in den 1 und 2 dargestellten, zu sanierenden Brückenabschnitt können zwei neue Längsträger 11 auf Transportfahrzeugen wie beispielsweise Tiefladern herangefahren und von einem Verbund von Schwerlastgleiswagen 12 aufgenommen werden. Wie in 3 dargestellt, können auf den Schwerlastgleiswagen 12 zu diesem Zweck Querträger 13 festgelegt werden, die auf beiden Seiten seitlich über die Schwerlastgleiswagen 12 vorspringen und in einem Bereich an ihren seitlich vorspringenden Enden jeweils mehrere Hubvorrichtungen 14 aufweisen. Die Hubvorrichtungen 14 können beispielsweise geeignete Litzenheber sein. Um eine möglichst gleichmäßige Belastung der Schwerlastgleiswagen 12 zu ermöglichen und um übermäßige Momente zu vermeiden, die ein Verkippen der Schwerlastgleiswagen 12 herbeiführen könnten, wird auf beiden Seiten der Schwerlastgleiswagen 12 jeweils ein neuer Längsträger 11 angeordnet und über die zugeordneten Hubvorrichtungen 14 angehoben und aufgenommen. Die mit zwei neuen Längsträgern 11 beladenen Schwerlastgleiswagen 12 können dann auf den Gleisen 8 in den zu sanierenden Brückenabschnitt hineingefahren werden.
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In 4 ist dargestellt, wie sich die Schwerlastgleiswagen 12 bereits in dem zu sanierenden Brückenabschnitt befinden und die beiden neuen Längsträger 11 durch die Hubvorrichtungen 14 paarweise und gleichmäßig in eine Montageposition abgesenkt werden.
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In der vorgesehenen Montageposition werden die beiden neuen Längsträger 11 auf dem Auflager 1 festgelegt. Erst danach werden die Hubvorrichtungen 14 von den neuen Längsträgern 11 gelöst und die Schwerlastgleiswagen 12 aus dem zu sanierenden Bruckenabschnitt herausgefahren. In 5 sind die Hubvorrichtungen 14 noch mit den neuen Längsträgern 11 verbunden, die sich schon in deren Montageposition befinden, so dass die Hubvorrichtungen 14 von den neuen Längsträgern 11 gelöst werden können.
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Im Anschluss daran werden die auf den zu ersetzenden Längsträgern 4 und 5 angeordneten Gleise 8 entfernt und neue Gleiswege 15 auf den neuen Längsträgern 11 verlegt. Jeweils einander zugeordnete Schwerlastgleiswagen 16, deren Spurweite an die Abmessungen der neuen Längsträger 11 bzw. der darauf verlegten Gleiswege 15 angepasst ist, sind über einen Querträger 17 miteinander verbunden. An dem Querträger 17 sind Hubvorrichtungen 14 so angeordnet, dass die zwischen den jeweils außen befindlichen neuen Längsträgern 11 angeordneten zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 sukzessive von Hubvorrichtungen 14 aufgenommen, angehoben und mit den Schwerlastgleiswagen 16 aus dem sanierenden Brückenabschnitt herausgefahren werden können. Die zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 können ebenfalls paarweise oder aber nacheinander, wie in 6 dargestellt, aus dem zu sanierenden Brückenabschnitt herausgefahren werden.
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Nachdem alle zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 herausgefahren wurden, kann ein innerer Bereich 18 der Auflagefläche 2 ebenfalls saniert werden. Anschließend werden die beiden neuen Längsträger 11 aus ihrer Montageposition in die für einen endgültigen Verbleib vorgesehene Endposition seitlich verschoben. In 7 ist zur Veranschaulichung lediglich der außenliegende neue Längsträger 11 bereits in seine Endposition verschoben, während der innen liegende neue Längsträger 11 sich noch in dessen Montageposition befindet.
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Sobald sich die beiden neuen Längsträger 11 in deren jeweiliger Endposition befinden, werden Sie über einen Querträger 19 miteinander verbunden und auf dem Auflager 1 dauerhaft festgelegt. Im Anschluss daran kann erneut über Schwerlastgleiswagen 16 eine neue Fahrbahn 20 herangefahren und in einzelnen Segmenten abschnittsweise auf den beiden neuen Längsträgern 11 angeordnet und befestigt werden.
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Bei dem exemplarisch dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 Betonträger, während die neuen Längsträger 11 in Stahlverbundbauweise aufgeführt sind. Die zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 weisen ebenso wie die neuen Längsträger 11 eine Länge von 54 m auf, die durch die Spannweite der benachbarten Auflager 1 vorgegeben ist. Das Gewicht der zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 beträgt etwa 205 Tonnen. Die Breite einer Fahrbahn 7, bzw. 20, beziehungsweise die halbe Breite des in den Figuren dargestellten Auflagers 1 beträgt etwa 15 m. Die Schwerlastgleiswagen 12, 16 sind dafür vorgesehen und daran angepasst, jeweils einen zu ersetzenden Längsträger 3, 4, 5 und 6 oder zwei neue Längsträger 11 gleichzeitig aufnehmen und verfahren zu können.
