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Die Erfindung betrifft einen Fähranleger, insbesondere für Ro-Ro-Schiffe, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Für die Abfertigung straßengebundener Ladung im Fähr- und Ro-Ro-Verkehr sind in den Häfen Rampen- und Brückenanlagen vorhanden. Beispielsweise im östlichen Ostseeraum sind vorrangig feste Rampen für die Abfertigung meistens nur einer Schiffsgeneration mit geringen Tauchtiefenänderungen und geringen Wasserstandsschwankungen gebräuchlich. Bereits im westlichen Ostseeraum kommen dagegen schon oft wegen der größeren Wasserstandsschwankungen und verschiedenen zu bedienenden Deckshöhen der eingesetzten Fährschiffe bewegliche Brückenanlagen zur Anwendung, bei denen die schiffsseitigen Enden der Fahrbahn in der Höhe veränderlich sind.
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In der gattungsgemäßen
DE 198 33 896 C2 ist ein multifunktionaler Fähranleger für Ro-Ro-Schiffe beschrieben. Dieser Fähranleger besteht aus einem Ponton, einer schiffsseitigen Rampe, einem Hubtisch, einer landseitigen Rampe und einer Verholausrüstung. Die Rampen sind am Hubtisch drehbar gelagert, wodurch ein flexibler Einsatz des Fähranlegers an einem beliebigen Platz im Hafen ermöglicht werden soll. Zur Befestigung des Fähranlegers können im Hafen vorhandene Festmacherpoller oder Balken genutzt werden. Hierdurch kann ein Standortwechsel innerhalb kurzer Zeit erfolgen. Mittels in der Höhe verfahrbarem Hubtisch kann ein Ausgleich zwischen Hoch- und Niedrigwasser erfolgen.
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Seit Ende des letzten Jahrtausends werden immer häufiger auch sogenannte Doppeldeckbrücken eingesetzt, welche die gleichzeitige Bedienung übereinanderliegender Schiffsdecks, dem Hauptdeck- und dem Oberdeck, in einer Achse ermöglichen. Doppeldeckbrucken bestehen aus einer Hauptdeckbrücke zur Abfertigung schwerer Fahrzeuge und einer Oberdeckbrücke zur Abfertigung leichterer Fahrzeuge. An den Konstruktionsübergängen, insbesondere am Übergang der beweglichen Brücke zum festen Landbereich treten Knickwinkel auf, die in der Regel entsprechend der zu verladenden Fahrzeugtypen zu beschränken sind. Die angewendeten Knickwinkel betrugen früher bis zu 7,5°. Allerdings hat die Entwicklung in der Fahrzeugtechnik immer wieder Neuerungen, wie beispielsweise tiefer gelegte PKW sowie Reisebusse und Autotransporter mit großem Achsüberstand hervorgebracht, die neben den vorrangig zu befördernden schweren LKW zu transportieren sind. Mit den bislang üblichen Knickwinkeln von bis zu 7,5° kann es bei bestimmten Brückenstellungen zu Fahrzeugschäden durch Aufsetzen kommen, insbesondere wenn Fahrzeuge mit geringer Bodenfreiheit mit erhohter Geschwindigkeit über die Fähranlegerbrücken fahren.
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Für neuere Brückenanlagen wird daher eine grundsatzlich neue Fahrbrückengeneration mit kleineren zulässigen Knickwinkeln von <= 4° für Extremzustände und <= 2,5° für normale Betriebszustände gefordert. Ein wesentliches Anliegen der Verringerung der Knickwinkel besteht in der Erhohung der zulässigen Überfahrgeschwindigkeit, wodurch sich die Be- und Entladezeiten im Fährbetrieb deutlich reduzieren lassen. Zur Realisierung kleinerer Knickwinkel ist es bislang notwendig, eine Verlangerung der beweglichen Bruckenanlagen vorzunehmen, um somit bei gleichen Bedienzustanden günstigere Überfahrtsbedingungen für die Fahrzeuge zu schaffen. Solche längeren Brücken sind aber nicht zuletzt auch verbunden mit höheren Kosten, welche durch einen erhöhten Konstruktions- und Materialaufwand bedingt sind.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Fahranleger zur Verfügung zu stellen, bei welchem im Vergleich zu derzeit bekannten Lösungen kleinere Knickwinkel realisiert werden können, ohne dass eine Verlängerung der höhenveränderlichen Fahrbahn des Fähranlegers vorgenommen werden muss.
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Zur Lösung der Aufgabe dient ein Fähranleger gemäß dem beigefügten Anspruch 1.
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Der erfindungsgemäße Fähranleger zeichnet sich dadurch aus, dass die Fahrbahn landseitig eine Übergangsschleppplatte umfasst. Die Übergangsschleppplatte bildet einen tragfähigen, überfahrbaren Bestandteil der Fahrbahn des Fahranlegers. Die Enden der Übergangsschleppplatte sind einerseits auf einem landseitigen Widerlager und andererseits an der Fahrbahnplatte mittels Lagern gelenkig gelagert.
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Die auf die Übergangsschlepplatte einwirkenden Lasten werden auf diese Weise nicht wie bei der herkömmlichen Fahrbahnplatte in außenliegende Längsträger abgeleitet, die durchgehend zwischen dem landseitigen und dem fahrseitigen Ende der Fährbrücke verlaufen und eine Veränderung der Knickwinkel nicht zulassen wurden. Vielmehr werden die Lasten von der Übergangsschlepplatte jeweils an ihren Enden in die landseitigen Widerlager bzw. die Lager an der Fahrbahnplatte geführt. Die Lager an der Fahrbahnplatte führen die Lasten in die Tragkonstruktion der Brücke, insbesondere über einen Querträger in die Langsträger.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass durch die Verwendung einer solchen Übergangsschleppplatte bei gleichbleibender Brückenlänge eine Halbierung des Knickwinkels, nämlich seine Aufteilung in zwei Knickwinkel an den beiden Enden der Übergangsschleppplatte, erreicht werden kann bzw. umgekehrt die Brückenlänge bei gleichbleibendem Knickwinkel halbierbar ist. Zur Knickwinkelhalbierung kommt es dadurch, dass der Knickwinkel auf die beiden Lagerpunkte der Übergangsschleppplatte gleichmäßig aufgeteilt wird. Damit entstehen für die überfahrenden Fahrzeuge zwei leicht passierbare Knickwinkel. Bislang konnte eine Reduzierung des Knickwinkels nur durch eine Verlängerung der Brücke erreicht werden, was nicht zuletzt einen erhohten Planungs- und Materialaufwand und damit verbunden höhere Kosten mit sich brachte. Durch die erfindungsgemaß realisierte Knickwinkelhalbierung können günstigere Überfahrbedingungen für die Fahrzeuge geschaffen werden.
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Die erfindungsgemaße Lösung ist in der Regel nur bei Hauptdeckbrücken erforderlich. Oberdeckbrücken werden naturgemäß länger konstruiert bzw. die Überfahr-Anforderungen sind deutlich geringer als bei Hauptdeckbrücken. Prinzipiell lässt sich die Erfindung aber auch dort anwenden.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Übergangsschleppplatte aus mehreren, miteinander verbundenen Segmenten. Eine Verwendung mehrerer Segmente ist günstig, weil diese Segmente zu Wartungszwecken mittels verhältnismäßig kleinen Hebezeugen einfach zu demontieren und entfernen sind. Bei einer nicht segmentierten Übergangsschleppplatte müssten entsprechend großere Hebezeuge zum Einsatz kommen. Eine Verwendung von vier Segmenten hat sich bei einigen Anwendungen als zweckmäßig erwiesen. Es soll jedoch keine Einschränkung auf vier Segmente erfolgen. Übergangsschleppplatten mit weniger oder mehr als vier Segmenten sind durchaus moglich.
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Bei einer abgewandelten Ausführungsform weisen die Segmente einen rhombischen oder trapezförmigen Grundriss auf. Diese Grundrissformen sind besonders gut geeignet, um den sich in Richtung Schiff verbreiternden Brückengrundriss nachzubilden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Übergangsschleppplatte in Elastomerlagern gelagert ist. Durch die Verwendung einer derart schallgedämmten Lagerung kann ein „Klappern” der Anlage bei der Überfahrt der Fahrzeuge verhindert bzw. verringert werden. Dadurch kann auch erhöhten Schallschutzanforderungen Rechnung getragen werden. Bei Anwendungen bei denen Schallschutz nur eine untergeordnete Rolle spielt, können natürlich ebenso andere Lager zum Einsatz kommen. Ebenso lassen sich anstelle von Elastomerbauteilen andere Vorkehrungen für einen verbesserten Schallschutz treffen, die dem Fachmann aber aus herkommlichen Fähranlegern grundsätzlich bekannt sind.
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Für zahlreiche Anwendungen hat sich die Ausbildung der Fahrbahnplatte und der Übergangsschleppplatte als orthotrope Fahrbahnplatte als gunstig erwiesen. Bei orthotropen Fahrbahnplatten sind Längsrippen (meist trapezförmige Profile), Quer- und Hauptträger unterschiedlicher Querschnitte und Tragheitsmomente zu einem Trägerrost mit einem oben bundig abschließenden Deckblech zu einer Einheit verschweißt. Das Deckblech fungiert dabei sowohl in Längsrichtung für die Längsrippen und Hauptträger als auch in Querrichtung für die Querträger als Obergurt. Im Vergleich zu Fahrbahnplatten aus Stahlbeton erfordern orthotrope Platten eine geringere Bauhöhe und sind wesentlich leichter. Die Ausbildung orthotroper Platten ist z. B. in den DIN-Fachberichten 100-104 geregelt, sodass hier auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Segmente der Übergangsschleppplatte an ihren längsseitigen Rändern jeweils einen Hohlkasten auf. Zwischen den Hohlkästen verlaufen Flachstahllängsrippen, welche auf offenen Querträgern abgestützt sind. Diese Ausfuhrung der Segmente hat sich zur Realisierung einer orthotropen Konstruktion als zweckmäßig erwiesen.
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Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Länge der Ubergangsschleppplatte 1/3 bis 1/5, vorzugsweise etwa 1/4 der Länge der Fahrbahnplatte beträgt. Nach einer bevorzugten Ausführung weist die Übergangsschleppplatte eine Lange von ca. 6 Meter auf. Eine Platte mit einer solchen Länge ist noch vergleichsweise gut handhabbar. Es soll jedoch keine Einschränkung auf die angegebene Länge erfolgen, andere Ausführungen sind durchaus denkbar.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ermöglicht die landseitige und/oder die fahrbahnplattenseitige Lagerung der Übergangsschleppplatte eine Längsverschiebung der Übergangsschleppplatte von mehreren Zentimetern relativ zur landfesten Rampe und/oder zur Fahrbahnplatte. Zu einer Längsverschiebung kommt es beim vertikalen Verfahren (Schwenken) der Brücke zur Anpassung an unterschiedliche Wasserstandsspiegel bzw. Beladungszustande, wenn die Vertikallager unterhalb der Fahrbahnebene angeordnet sind, wobei sich der Abstand zwischen dem landseitigen Widerlager und dem Ende der Fahrbahnplatte verändert.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
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1: einen Fähranleger nach dem Stand der Technik in vereinfachter Seitenansicht;
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2: einen erfindungsgemäßen Fähranleger in einer Ansicht von oben;
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3: eine vereinfachte Seitenansicht eines eine Übergangsschleppplatte umfassenden Bereichs des erfindungsgemäßen Fähranlegers;
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4: ein Lager für die Übergangsschlepplatte.
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1 zeigt für das leichtere Verständnis des Grundprinzips von Fähranlegern eine Seitenansicht eines Fähranlegers 01 nach dem Stand der Technik. Diese Abbildung ist der Britischen Norm BS 6349, Teil 7 entnommen, die sich mit Grundsatzmerkmalen für bewegliche Brücken befasst. Der Fähranleger 01 umfasst eine vorzugsweise hydraulisch betriebene Hebeeinrichtung 02, mittels welcher eine Anpassung an unterschiedliche Wasserstandsspiegel 03 bzw. den wechselnden Tiefgang anlegender Fahrschiffe 05 erfolgen kann. Der Fähranleger 01 ist landseitig auf einem Widerlager 04 gelagert. Die Ankopplung an das Schiff 05 erfolgt über eine Schiffsrampe 06. 1 kann unter anderem entnommen werden, dass an den Konstruktionsübergangen, insbesondere zum festen Landbereich Knickwinkel auftreten. Diese Knickwinkel müssen entsprechend der zur Überfahrt vorgesehenen Fahrzeugtypen beschrankt werden, um durch Aufsetzen hervorgerufene Fahrzeugschäden vermeiden zu können.
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2 und 3 zeigen einen erfindungsgemäßen Fähranleger 01a in einer Ansicht von oben bzw. in Seitenansicht. Der erfindungsgemäße Fähranleger 01a kommt insbesondere bei Ro-Ro-Schiffen zum Einsatz. Der Überbau des Fahranlegers 01a ist als Stahlschweißkonstruktion ausgeführt. Der Fähranleger 01a umfasst eine Fahrbahn, welche sich aus einer Fahrbahnplatte 07 und einer Übergangsschleppplatte 08 zusammensetzt. Die Fahrbahnplatte 07 erstreckt sich zwischen Achsen C und H. Die Übergangsschleppplatte 08 ist zwischen Achsen A und C angeordnet. Zwischen Übergangsschleppplatte 08 und Fahrbahnplatte 07 kann vorzugsweise ein Spalt verbleiben, der aus Sicherheitsgründen etwa 5 cm nicht überschreiten soll. Zur Überdeckung des Spaltes, insbesondere wenn das genannte Spaltmaß überschritten wird, können z. B. Fingerbleche zum Einsatz kommen. Es ist jedoch auch moglich, die Übergangsschleppplatte 08 derart anzuordnen, dass sie die Fahrbahnplatte 07 in einem Randbereich überdeckt.
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Der Fähranlegerquerschnitt ist in der Art einer Decksbrücke ausgebildet. Bei Decksbrücken befinden sich Längsträger 10, über welche die Lasten abgeführt werden, unterhalb der Fahrbahn. Der von herkömmlichen Brücken bekannte Aufbau endet in der Achse C. Abweichend von bekannten Konstruktionen werden in dem zwischen den Achsen C und B befindlichen Bruckenbereich auf jeder Längsseite jeweils die beiden äußeren Längsträger 10 derart zusammengefasst, dass sie einen Hohlkasten zwischen dem außeren Brückenrand und einem Schrammbord bilden. Die zusammengefassten äußeren Längsträger 10, welche im Folgenden als Hauptlängsträger bezeichnet werden, sind am landseitigen Ende, in der Achse B jeweils in einem Vertikallager 12 gelagert, welches ein Verschwenken der Hauptlangsträger um eine horizontale Achse gestattet, um das schiffsseitige Ende der Fahrbahn in der Hohe einzustellen. Die Hauptlängsträger 10 sind somit von der Übergangsschleppplatte 08 entkoppelt, d. h. die Übergangschleppplatte 08 stellt in diesem Bereich einen selbsttragenden Abschnitt der Fahrbahn der Brucke dar, während die Lasten der Fahrbahnplatte 07 weiter von den Hauptlangsträgern 10 abgetragen werden. Zur horizontalen Aussteifung der auskragenden Hauptlängsträger 10 kann ein Aussteifungsverband konzipiert werden.
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Die übergangsschleppplatte 08 setzt sich bei der hier beschriebenen Ausführungsform aus vier Segmenten 14 zusammen. Bei anderen Ausführungen können auch mehr oder weniger Segmente zum Einsatz kommen. Durch die Verwendung mehrerer Segmente kann eine einfache Demontage einzelner Segmente mittels kleiner Hebezeuge, beispielsweise zu Wartungszwecken erfolgen. Die einzelnen Segmente 14 besitzen einen rechteckigen oder wie im dargestellten Fall einen rhombischen bzw. trapezformigen Grundriss und sind jeweils als orthotrope Platten ausgeführt. An dieser Stelle sei noch darauf verwiesen, dass auch die Fahrbahnplatte 07 vorzugsweise eine orthotrope Platte ist. Die längsseitigen Plattenrander der einzelnen Segmente 14 sind jeweils durch einen Hohlkasten versteift. Der Hohlkasten kann beispielsweise eine Höhe von etwa 35 cm aufweisen. Zwischen den beiden Hohlkasten verlaufen Flachstahllangsrippen, welche vorzugsweise einen Achsabstand von ca. 25–31,5 cm aufweisen. Diese Flachstahllängsrippen stützen sich in den Auflagerlinien bzw. den 1/3 Punkten der Stützweite auf offenen Querträgern ab.
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Die Ubergangsschleppplatte 08 ist ähnlich einem überdimensionalen Schleppblech in der Achse A am landseitigen Widerlager 04 und in der Achse C an der Fahrbahnplatte 07 gelagert. Zur gelenkigen Lagerung der jeweiligen Enden der Übergangsschleppplatte 08 dienen ein landseitiges Lager 15 und ein brückenseitiges Lager 16. Das in Achse C befindliche brückenseitige Lager 16 ist vorzugsweise als Scharnierlager ausgeführt. Dieses Lager ermöglicht lediglich ein Verschwenken der Übergangsschleppplatte 08 um die parallel zur Ebene der Fahrbahn liegende Achse C aber keine Längsverschiebung der Übergangsschlepplatte, um übermaßige Spalte zwischen Übergangsschlepplatte und Fahrbahnplatte zu vermeiden. Das in Achse A befindliche landseitige Lager 15 ermöglicht neben der Verschwenkung der Übergangsschlepplatte 08 um die Achse A zusatzlich noch eine Längsverschiebung der Übergangsschleppplatte 08 auf dem Widerlager 04, um die Abstandsanderung zwischen Widerlager und Fahrbahnplatte bei deren Höhenänderung ausgleichen zu können. In abgewandelten Ausführungen ist aber auch ein Abstandsausgleich am schiffsseitigen Ende der Übergangsschlepplatte denkbar.
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4 zeigt ein Lager 15, 16 für die Übergangsschleppplatte 08. Bei der Lagerung ist ein Lageroberteil 17 mit dem Querträgerunterflansch der Übergangsschleppplatte 08 umlaufend, vorzugsweise durch eine Schweißverbindung, fest verbunden. Ein Lagerunterteil 18 ist mit der Fahrbahnplatte 07, beispielsweise mit einem zwischen den Hauptlangstragern verlaufenden Querträger der Fahrbahnplatte 07, bzw. mit dem Widerlager 04 verbunden. Zur Gewährleistung erhohter Schallschutzanforderungen ist das Lager vorzugsweise als Elastomerlager ausgeführt. Hierzu weist es einen eingeschlossenen Elastomerkern 19 auf. Natürlich können auch andere Lager verwendet werden, beispielsweise bei Anwendungen, wo der Schallschutz nur eine untergeordnete Rolle spielt.
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Durch die Übergansschleppplatte 08 lassen sich die bei extremen Wasser- und Beladungszustanden landseitig auftretende Knickwinkel der Fahrbahn reduzieren. Mittels der Übergangsschleppplatte 08 teilt sich der sonst schwer zu überwindende Knickwinkel gleichmäßig auf die voneinander mehrere Meter entfernt liegenden Lagerpunkte der Übergangsschleppplatte 08 auf. Es entstehen zwei, für die uberfahrenden Fahrzeuge leicht zu passierende Knickwinkel. Eine Beschädigung der Fahrzeuge durch Aufsetzen kann somit in der Regel vermieden werden.
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Der Fähranleger 01a weist schiffsseitig in einer Achse F ein Hubportal 02 auf. Mittels Hubportal 02 kann die Fahrbahn in der Höhe verfahren werden, um eine Anpassung an unterschiedliche Wasserstände zu ermöglichen. Die Hauptlangstrager 10 enthalten sämtliche Anbauten zur Aufnahme der Hydraulikhubzylinder des Hubportals 02.
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Als Übergangskonstruktion können zusätzliche Schleppbleche im Fahrbahnbereich in Achse A sowie bei Gehwegen im Bereich der Achse B eingesetzt werden. Die im Fahrbahnbereich in Achse A eingesetzten Schleppbleche dienen beispielsweise dazu, Spalte, die durch eine Langsverschiebung der Übergangsschleppplatte 08 entstehen, zu überdecken.
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Abschließend sollen noch einige Größenangaben zu einer möglichen Ausführungsform des Fähranlegers gemacht werden. Diese Angaben werden jedoch lediglich beispielhaft gemacht, andere Ausführungen sind durchaus möglich. Für einige Anwendungen hat sich eine Gesamtlänge der sich zwischen den Achsen A und H erstreckenden Fahrbahn von etwa 26–30 Meter als günstig erwiesen. Die bei dieser Ausführung favorisierte Länge der Übergangsschleppplatte 08 betragt etwa 6 Meter. Die Fahrbahnplatte 07 weist eine Länge von etwa 24 Meter auf. Verallgemeinert erstreckt sich die Übergangsschleppplatte 08 etwa über 1/4 bis 1/3 der Länge der Fahrbahnplatte 07. Die Stützweite des Fähranlegers zwischen den in Achse B befindlichen landseitigen Vertikallagern 12 und dem in Achse F befindlichen Hubportal 02 beträgt etwa 18,5 Meter. Schiffseitig kragt der Fähranleger etwa 8 Meter über das Hubportal 02 aus. Die Fahrbahnbreite zwischen Borden weitet sich von etwa 12 Meter am landseitigen Widerlager 04 auf maximal etwa 24 Meter am Hubportal 02 auf. Die Gesamtbreite von etwa 35 Meter an der in Achse H befindlichen schiffsseitigen Klappenspitze ermöglicht auch sehr breiten Ro-Ro-Schiffen das Ablegen der Schiffsklappe.
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Der Fähranleger kann vorzugsweise ein Doppeldeckfähranleger mit einer Hauptdeckbrücke und einer Oberdeckbrücke sein. Für die Oberdeckbrücke wird in der Regel keine Übergangsschleppplatte 08 zum Einsatz kommen, wenngleich dies möglich ist, weil extreme Knickwinkel bei Oberdeckbrücken gewöhnlich nicht auftreten, da Oberdeckbrücken üblicherweise länger zu konstruieren sind bzw. auch geringere verkehrliche Anforderungen als Hauptdeckbrücken haben.
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Die Konstruktion von Doppeldeckfähranlegern ist hinlänglich bekannt, so dass an dieser Stelle keine weiteren Angaben hierzu gemacht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Fähranleger nach dem Stand der Technik
- 01a
- Fähranleger gemäß der Erfindung
- 02
- Hebeeinrichtung/Hubportal
- 03
- Wasserstandsspiegel
- 04
- Widerlager
- 05
- Schiff
- 06
- Schiffsrampe
- 07
- Fahrbahnplatte
- 08
- Übergangsschleppplatte
- 09
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- 10
- Längsträger
- 11
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- 12
- Vertikallager
- 13
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- 14
- Segmente
- 15
- landseitiges Lager der Übergangsschleppplatte
- 16
- brückenseitiges Lager der Übergangsschleppplatte
- 17
- Lageroberteil
- 18
- Lagerunterteil
- 19
- Elastomerkern
