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Gegenstand der Erfindung ist eine Brückenspanne einer Fußgängerbrücke oder Straßenbrücke, die teilweise aus Verbundwerkstoffen besteht.
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Bekannt sind Brücken und Fußgängerbrücken aus Verbundelementen, die im Infusionsverfahren hergestellt sind, oder aus vorgefertigten Verbundteilen bestehen, und die wie Stahlbrücken gebaut sind, wobei Stahl durch Verbundwerkstoffe ersetzt wird. Aufgrund der tief verwurzelten Traditionen im Brückenbau und der relativ hohen Materialkosten werden Verbundwerkstoffe jedoch nicht in großem Umfang für den Bau von Brücken und Fußgängerbrücken verwendet.
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Aus der Patentbeschreibung PL 200595 ist eine Fußgängerbrücke bekannt, die aus mindestens einem Verbundsegment besteht, das aus einer trennbar und/oder untrennbar verbundenen Traghülle mit einem Querschnitt ähnlich dem Buchstaben „U“ besteht, mit einer Versteifungsfläche an der Unterseite und mit versteifenden Seitenelementen, wobei das Geländer der Balustrade das Haupttragelement ist und den oberen Trägergurt bildet.
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Aus der polnischen Patentschrift 231211 ist eine Straßenbrückenspanne bekannt, die aus Hauptquerträgern und einer Plattformplatte besteht, und die sich dadurch auszeichnet, dass sie mindestens zwei Hauptträger mit offenem Kasten-Querschnitt aus Verbundwerkstoffen aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) aufweist, die endseitig mit tragenden Querträgern verspannt und dauerhaft mit der Plattformplatte verbunden sind, während die Querträger und die Plattformplatte aus Leichtbeton bestehen, der mit Verbundstäben und Bügeln aus FVK-Verbundwerkstoff bewehrt ist.
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Aus dem US-Patent
US4079476 ist ein Aufbau einer Fußgängerbrücke aus FVK-Verbundwerkstoffen bekannt. Die Brückenspanne besteht aus einem Hauptträger mit U-förmigem Querschnitt, dessen Stege gleichzeitig eine Balustrade sind, wobei der obere Gurt ist als Handlauf ausgebildet ist, während der untere Gurt gleichzeitig eine Fußgängerbrücke ist. Der Träger ist der Länge nach durch äußere Rippen verstärkt, die die Stabilität der Trägerform und ihre Torsionssteifigkeit gewährleisten. Alle Trägerelemente sind aus FVK-Verbundwerkstoff hergestellt, der aus Geweben, Matten und Glasrovings besteht, die in einer Polymerharzmatrix angeordnet sind.
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Ziel der Erfindung ist es, vorgefertigte Verbundelemente für den Bau der Brückenspanne als strukturelle und tragende Elemente zu verwenden, die auch im Hinblick auf die gesamten Bau- und Betriebskosten erfolgreich mit herkömmlichen Lösungen konkurrieren könnten. Gegenstand der Erfindung ist auch die Konstruktion einer Brückenspanne mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit, hoher Haltbarkeit und geringem Gewicht.
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Erfindungsgemäß ist die aus mindestens einem Träger und einer Plattform bestehende Brückenspanne dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Windturbinen-Rotorblatt, das den Träger bildet, mit Rippen versehen ist und die Plattform an den Rippen befestigt ist.
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Vorzugsweise besteht ein Träger aus zwei Windturbinen-Rotorblättern, die durch Flansche miteinander verbunden sind.
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Vorzugsweise sind die Rippen mit einem Ausschnitt versehen, dessen Form der Form der Außenfläche des Windturbinen-Rotorblatts entspricht.
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Als Variante ist die Brückenspanne mit Fachwerkrippen aus Stahlprofilen einer Form versehen, die der Form der Außenfläche des Windturbinen-Rotorblatts entspricht.
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Vorzugsweise ist die Brückenspanne mit mindestens zwei Stützen ausgestattet, die an den äußeren Rippen oder äußeren Enden des Windturbinen-Rotorblatts befestigt sind.
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Als Variante sind die Rippen mit mindestens einem Querbalken verbunden, dessen Achse parallel zur Blattachse verläuft.
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Als eine Variante ist ein Teil der Plattform als eine Stufe ausgebildet ist, die eine Bank bildet und mit dem Blatt verbunden ist.
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Windturbinenblätter, die nach 25-30 Jahren außer Betrieb genommen werden, behalten ihre volle Festigkeitseigenschaften. Diese Eigenschaften erlauben es, sie für den Bau von Fußgängerbrücken und Brücken zu verwenden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass ein Windturbinen-Rotorblatt als ein tragendes Element einer Brücke, d.h. als ein Träger verwendet wird. Eine solche Verwendung von Blättern ermöglicht die Schaffung völlig neuer Gestaltungen und Formen von Brückenspannen im Vergleich zu den derzeit Verfügbaren, aufgrund der Einfachheit der Ausführung und der geschlossenen Tragkonstruktion, die es erlaubt, den verbleibenden Raum nach Bedarf zu nutzen. Die Blätter sind aus Verbundwerkstoffen hergestellt und ihre Festigkeit ist vergleichbar mit traditionellen Materialien wie Stahlbeton oder Stahl, während die Festigkeit von Holz deutlich übertroffen wird. Verbundwerkstoffe haben ein niedriges spezifisches Gewicht von etwa einem Viertel des spezifischen Gewichts von Stahl. Dadurch ist die Struktur der Verbundbrücke im Vergleich zu Beton oder Stahl mindestens um die Hälfte leichter. Die an den Blättern angebrachten Rippen verleihen der Trägerform zusätzliche Stabilität und ihre Torsionsfestigkeit.
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Die erfindungsgemäßen Brückenspannen ermöglichen den Bau sowohl von Fußgängerbrücken als auch von Straßenbrücken über Straßen oder Flüsse.
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Die Erfindung wird in den Figuren veranschaulicht, von welchen
- 1a eine Seitenansicht einer Spanne einer Fußgängerbrücke zeigt, die mit einem Träger ausgestattet ist, der aus einem Windturbinen-Rotorblatt besteht, wobei Rippen an der unteren Außenfläche des Blattes befestigt sind;
- 1b eine Unteransicht einer Spanne einer Fußgängerbrücke zeigt, die mit einem Träger ausgestattet ist, der aus einem Windturbinen-Rotorblatt besteht, wobei Rippen an der unteren Außenfläche des Blattes befestigt sind;
- 2a eine Seitenansicht einer Spanne einer Fußgängerbrücke zeigt, die mit einem Träger ausgestattet ist, der aus einem Windturbinen-Rotorblatt besteht, wobei Rippen an der oberen Außenfläche des Blattes befestigt sind;
- 2b eine Unteransicht einer Spanne einer Fußgängerbrücke zeigt, die mit einem Träger ausgestattet ist, der aus einem Windturbinen-Rotorblatt besteht, wobei Rippen an der oberen Außenfläche des Blattes befestigt sind;
- 3 eine Seitenansicht einer Spanne einer Fußgängerbrücke zeigt, die mit einer Bank und einem Träger ausgestattet ist, der aus einem Windturbinen-Rotorblatt besteht, wobei Rippen an der unteren Außenfläche des Blattes befestigt sind;
- 4a eine Seitenansicht einer Spanne einer Fußgängerbrücke zeigt, die mit einem Träger ausgestattet ist, der aus zwei Windturbinen-Rotorblättern besteht, wobei Rippen an der oberen Außenfläche der Blätter befestigt sind;
- 4b eine Unteransicht einer Spanne einer Fußgängerbrücke zeigt, die mit einem Träger ausgestattet ist, der aus zwei Windturbinen-Rotorblättern besteht, wobei Rippen an der unteren oberen Außenfläche der Blätter befestigt sind;
- 5a eine Seitenansicht einer Straßenbrückenspanne zeigt, die mit zwei Trägern ausgestattet ist, die jeweils aus zwei Windturbinen-Rotorblättern bestehen, wobei Rippen an der oberen Außenfläche der Blätter befestigt sind;
- 5b eine Unteransicht einer Straßenbrückenspanne zeigt, die mit zwei Trägern ausgestattet ist, die jeweils aus zwei Windturbinen-Rotorblättern bestehen, wobei Rippen an der oberen Außenfläche der Blätter befestigt sind;
- 6a eine Seitenansicht einer Straßenbrückenspanne zeigt, die mit vier Trägern ausgestattet ist, von denen jeder aus zwei Windturbinen-Rotorblättern besteht, wobei Rippen an der oberen Außenfläche der Blätter befestigt sind;
- 6b eine Unteransicht einer Straßenbrückenspanne zeigt, die mit zwei Trägern ausgestattet ist, von denen jeder aus zwei Windturbinen-Rotorblättern besteht, wobei Rippen an der oberen Außenfläche der Blätter befestigt sind;
- 7 eine Spanne einer Fußgängerbrücke mit Fachwerkrippen zeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1-
- Träger
- 2-
- Plattform
- 3-
- Balustrade
- 4-
- Rotorblatt einer Windturbine
- 5-
- Rippe
- 6-
- Rippen-Ausschnitt
- 7-
- Widerlager
- 8-
- Querbalken
- 9-
- Stütze
- 10-
- Stufe
- 11-
- Flansch
- 12-
- Fahrdeck
- 13-
- Säule
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Die in 1a und 1b gezeigte Spanne der Fußgängerbrücke ist mit einem Träger 1 und einer Plattform 2 mit einer Balustrade 3 ausgestattet, die auf in der Figur nicht gezeigten Widerlagern montiert sind. Der Träger 1, der sich teilweise über der Plattform 2 befindet, ist ein dreizehn Meter langes Rotorblatt 4 einer Windturbine, an dessen unterer Außenfläche neun Rippen 5 aus Stahl und mit einem Ausschnitt 6 in einer Form, die der Form der unteren Außenfläche des Blattes 4 entspricht, mit Schrauben befestigt sind, die in der Figur nicht gezeigt sind. An den Rippen 5 ist auf jeder Seite des Blattes 4 mit Hilfe von in der Figur nicht sichtbaren Schrauben ein Holzdeck 2 mit einer Balustrade 3 aus Stahl befestigt. Die Spanne ist drei Meter breit.
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Die in 2a und 2b gezeigte Spanne der Fußgängerbrücke ist mit einem Träger 1 und einer Plattform 2 mit einer Balustrade 3 ausgestattet. Die Spanne ist auf Widerlagern 8 montiert. Der Träger 1, der sich unter der Plattform 2 befindet, ist ein zwölf Meter langes Rotorblatt 4 einer Windturbine, an dessen oberer Außenfläche neun Rippen 5 aus Stahl, die mit einem Ausschnitt 6 versehen sind, dessen Form der Form der oberen Außenfläche des Blattes 4 entspricht, mit Schrauben befestigt sind, die in der Figur nicht gezeigt sind. Die Rippen 5 sind durch einen Querbalken 8 miteinander verbunden, der mit den Rippen 5 verschweißt ist und dessen Achse parallel zur Achse des Blattes 4 verläuft. Die Brückenspanne ist mit zwei Betonstützen 9 aus Stahlbeton ausgestattet. Die Betonstützen 9 haben an der Befestigungsstelle an den Enden des Blattes 4 einen Ausschnitt, der der Form der äußeren Oberseite des Blattes 4 entspricht. Die Betonstützen 9 sind mit den äußeren Rippen 5 und dem Blatt mit Hilfe von Schrauben verbunden, die in der Figur nicht gezeigt sind. An den Rippen 5 ist eine Verbundplattform 2 mit einer Stahlbalustrade 3 befestigt. Die Spanne ist zwei Meter breit.
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Die in 3 gezeigte Spanne der Fußgängerbrücke ist mit einem Träger 1 und einer Plattform 2 mit einer Balustrade 3 ausgestattet, die auf in der Figur nicht gezeigten Widerlagern montiert sind. Der Träger 1, der sich teilweise über der Plattform 2 befindet, ist ein dreizehn Meter langes Rotorblatt 4 einer Windturbine, an dessen unterer Außenfläche mittels in der Figur nicht gezeigter Schrauben acht Rippen 5 aus Stahl mit einem in der Figur nicht gezeigten Ausschnitt angebracht sind, dessen Form der Form der unteren Außenfläche des Blattes 4 entspricht. An den Rippen 5 ist mit in der Figur nicht gezeigten Schrauben auf beiden Seiten der Blattes 4 unterhalb seiner Achse, ein Holzdeck 2 mit einer Balustrade 3 aus Stahl angebracht. Die Spanne ist drei Meter breit.
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Die Brückenspanne ist mit zwei Stützen 9 versehen, die einen Ausschnitt aufweisen, der der Form der äußeren Unterseite des Blattes 4 an der Befestigungsstelle entspricht, und die an der unteren Außenfläche der Enden des Blattes 4 und der äußeren Rippen 5 mit in der Figur nicht sichtbaren Schrauben befestigt sind. Ein Teil der Plattform 2 ist als eine Stufe 10 ausgebildet, die eine Bank bildet, welche an einem Teil des Blattes 4 befestigt ist und eine Stütze bildet.
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Die in 4a und 4b gezeigte Spanne der Fußgängerbrücke ist mit einem Träger 1 und einer Plattform 2 mit einer Balustrade 3 ausgestattet, die auf in der Figur nicht gezeigten Widerlagern montiert sind. Der Träger 1 besteht aus zwei dreizehn Meter langen Rotorblättern 4 einer Windturbine, die mit Flanschen 11 durch in der Figur nicht gezeigte Schrauben miteinander verbunden sind, die an ursprünglich in das Blatt 4 eingebetteten Gewindebuchsen befestigt sind. Achtzehn Rippen 5, neun Rippen 5 für jedes Blatt 4, aus Stahl mit einem Ausschnitt 6 mit einer Form, die der Form der oberen Außenfläche des Blattes 4 entspricht, sind an der oberen Außenfläche der verbundenen Blätter 4 mit Hilfe von Schrauben befestigt, die in der Figur nicht gezeigt sind. An den Rippen 5 ist die Verbundplattform 2 mit der Balustrade 3 mit Hilfe von Schrauben befestigt, die in der Figur nicht gezeigt sind. Die Fußgängerbrücke ist zweieinhalb Meter breit. Die Blätter 4 befinden sich unter der Plattform 2.
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Die in 5a und 5b gezeigte Straßenbrückenspanne ist mit zwei parallel zueinander verlaufenden Trägern 1 und einer Plattform 2 mit einer Balustrade 3 ausgestattet, die auf Widerlagern montiert sind, die in der Figur nicht gezeigt sind. Jeder Träger 1 besteht aus zwei vierzehn Meter langen Rotorblättern 4 einer Windturbine, die mit Flanschen 11 durch in der Figur nicht gezeigte Schrauben miteinander verbunden sind, welche an ursprünglich in das Blatt 4 eingebetteten Gewindebuchsen befestigt sind. Achtzehn Rippen 5, neun Rippen 5 für jedes Blatt 4, aus Stahl mit einem Ausschnitt 6 in einer Form, die der Form der oberen Außenfläche des Blattes 4 entspricht, sind an der oberen Außenfläche jedes der Blätter 4 mit Schrauben befestigt, die in der Figur nicht gezeigt sind.
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Die Blätter 4 werden unter einer 4,6 m breiten Betonplattform 2 platziert, die mit Hilfe von Schrauben, die in der Figur nicht gezeigt sind, an den Rippen 5 befestigt ist. Eine Stahlbalustrade 3 ist an Plattform 2 befestigt, die ein Fahrdeck 12 bildet. Die Brücke hat eine Tragfähigkeit von bis zu dreißig Tonnen.
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Die in 6a und 6b gezeigte Straßenbrückenspanne ist mit vier parallel zueinander vorgesehenen Trägern 1 und einer Plattform 2 mit einer Balustrade 3 ausgestattet, die auf Widerlagern 7 montiert sind. Jeder Träger 1 besteht aus zwei dreizehn Meter langen Rotorblättern 4 einer Windturbine, die an den Flanschen 11 durch in der Figur nicht gezeigte Schrauben miteinander verbunden sind, die an 4 ursprünglich in das Blatt eingelassenen Gewindebuchsen befestigt sind. Achtzehn Rippen 5, neun Rippen 5 für jedes Blatt 4, aus Stahl mit einem Ausschnitt 6 in einer Form, die der Form der oberen Außenfläche des Blattes 4 entspricht, sind an der oberen Außenfläche jedes der Blätter 4 mit Schrauben befestigt, die in der Figur nicht gezeigt sind.
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Die Spanne der Straßenbrücke ist mit zwei Stützen 9 aus Stahlbeton ausgestattet, deren Form der Form der Rippen 5 und der Form der oberen Außenfläche der Blätter 4 entspricht. Die Stützen 9 sind an den äußeren Rippen 5 über ihre gesamte Breite mit Schrauben befestigt, die in der Figur nicht gezeigt sind.
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Die Blätter 4 sind unter einer acht Meter breiten Betonplattform 2 platziert, die an den Rippen 5 befestigt ist. Die Plattform 2 bildet zwei Fahrdecks 12, und unter jedem Fahrdeck 12 befinden sich zwei Träger 1. Eine Stahlbalustrade 3 ist an Plattform 2 befestigt. Die Brücke hat eine Tragfähigkeit von bis zu dreißig Tonnen. Die Brücke wird von Stützen 9 auf vier Pfeilern 13 getragen, zwei Pfeiler an jedem Ende der Brücke.
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Die in 7 gezeigte Spanne der Fußgängerbrücke ist mit einem Träger 1 und einer Plattform 2 mit einer Balustrade 3 ausgestattet. Der Träger 1 besteht aus zwei dreizehn Meter langen, durch Flansche 11 miteinander verbundenen Rotorblättern 4 einer Windturbine, die, an deren unterer Außenfläche dreizehn Fachwerkrippen 5 aus Stahlprofilen mit einer Form, die der Form der unteren Außenfläche des Blattes 4 entspricht, mit Hilfe von Schrauben befestigt sind, die in der Figur nicht gezeigt sind. An den Rippen 5 ist auf jeder Seite des Blattes eine Verbundplattform 2 mit einer Stahlbalustrade 3 befestigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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