DE102022001952A1

DE102022001952A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abbau einer Brücke

Info

Publication number: DE102022001952A1
Application number: DE102022001952.3A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-06-04
Filing date: 2022-06-04
Publication date: 2023-12-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbau des Oberbaus einer Brücke durch Herausschieben bei einer Brücke, deren Oberbau die Belastungen durch das Herausschieben beim Auskragen von Brückenabschnitten nicht ertragen würde. Durch Einsatz eines Rückbauarms werden die Belastungen des auskragenden Brückenteils auf ein ertragbares Maß reduziert.Weiterhin wird ein Rückbauarm beschrieben, dieser kann als komplettes Bauteil eingesetzt oder segmentweise entsprechend z.B. der Spannweite zwischen Brückenpfeilern verlängert werden.Weiterhin wird eine Super-Rollenbahnen beschrieben, die im Taktschiebeverfahren die Bewegung einer Brücke auf den Brückenlagern mit mehreren Freiheitsgraden erlaubt, z.B. Bewegungen quer zur Trasse, sowie Drehbewegung der Rollenbahn.

Description

2. Beschreibung der bisherigen Technik
Eine Vielzahl von Brücken und Tragwerken sind nach einigen Jahren nicht mehr ausreichend tragfähig. Dies betrifft besonders Brücken für Straßen, Autobahnen, Schienenfahrzeuge etc. Eine Erneuerung erfordert in vielen Fällen den Abbau der alten Brücke und einen nachfolgenden Neubau.
Nach dem Stand der Technik kommen für den Abbau einer Brücke verschiedene Verfahren in Frage, u.a.

- Herausschieben des Oberbaus und Abriss der Pfeiler
- Vorschubrüstung und Ablassen des Oberbaus und Abriss der Pfeiler
- Freirückbau von Oberbau und Pfeilern
- Sprengung der Brücke mit Pfeilern
- Je nach Erfordernis weitere Verfahren oder eine Kombination von Verfahren

3. Nachteile der bisherigen Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft den Fall, dass nur der Oberbau einer Brücke abgebaut werden soll und die vorhandenen Pfeiler weiter genutzt werden sollen. Dann sind einige der oben angeführten Verfahren nicht einsetzbar, da die Pfeiler mit abgebaut werden. Daher kommen in diesem Fall insbesondere folgende Verfahren in Frage:

- Vorschubrüstung und Ablassen des Oberbaus ohne Abriss der Pfeiler
- Freirückbau des Oberbaus
- Herausschieben des Oberbaus ohne Abriss der Pfeiler

Da Brücken in einer Vielzahl von Varianten erstellt worden sind, hier ein Beispiel einer Brücke mit folgenden Daten:

- Länge 453 Meter

- Höhe über Gelände 80 Meter

- Überbau Stahl-Beton-Verbund

- Stützweiten 54 bis 104 Meter

- Bauweise Traggerüst
Ein Abbau mit Vorschubrüstung und Ablassen des Oberbaus erfordert einen hohen Aufwand für Rüstung und Vorbereitung des Bodens zur Aufnahme des Oberbaus.
Ein Freirückbau des Oberbaus ist sehr aufwändig und sehr zeitintensiv.
Ein Herausschieben dieser Brücke ist im Beispiel aufgrund der Ausführung des Überbaus nicht möglich, da durch die Verbundbauweise der Überbau gegenüber dem damaligen Neubau deutlich schwerer ist und die Konstruktion die Belastungen nicht ertragen könnte. Dies gilt besonders für den Fall, wenn ein Brückenabschnitt nicht mehr durch zwei Pfeiler unterstützt wird, sondern frei auskragt. Wenn nicht ein neuer Überbau nachgeschoben werden kann, der Belastungen aufnimmt, entfällt die Möglichkeit das Herausschieben.
4. Bisherige Patentanmeldungen
Bisherige Patentanmeldungen befassen sich eher mit dem Neubau von Brücken, weniger mit der immer häufiger notwendigen Erneuerung von Brücken.
Die Patentschrift AT279666B beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum abschnittsweisen Herstellen der einzelnen Felder des mit den Pfeilern verbundenen Überbaues einer Brücke. Diese Patentschrift beinhaltet nicht den Abbau einer vorhandenen Brücke. Das gleiche gilt auch für die Patentschrift AT273212B .
Die Patentschrift AT279666B beschreibt eine Methode zur Sanierung einer Brücke, hier liegt aber der Schwerpunkt auf einer Verstärkung der Konstruktion. Dies kommt bei einer Brücke mit erheblichen Korrosionsschäden aber nicht in Frage.
Die Patentschrift RU2002124421A beschreibt eine Methode zur Erneuerung von alten, historisch wertvollen Brücken. Vorgeschlagen wird die Erstellung einer neuen Brücke oberhalb der alten Brücke. Dies ist aber nicht anwendbar auf hoch belastbare längere Brückenbauwerke.
Die Patentschrift EP 3541562 , EP 3541563 und EP 3541564 : „Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines kontinuierlichen bandförmigen Verbundmaterials“ beschreiben die Herstellung von Verbundmaterial aus verschiedenen - auch korrosionsbeständigen - Stählen. Die Patentschriften zeigen aber nur allgemeine Anwendungsfälle auf.
5. Beschreibung der Erfindung
Die grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, ein Verfahren für das Herausschieben einer Brücke zu offenbaren, welches einsetzbar ist, wenn die vorhandene Brücke sich nicht für das übliche Verfahren zum Herausschieben eignet, z.B. aufgrund ihrer Bauweise, ihrer Daten oder ihres Zustands. Mit Hilfe eines sogenannten Rückbauarms wird der beim Herausschieben frei auskragende Brückenabschnitt unterstützt und damit ein Herausschieben ermöglicht.
Dazu wird ein sogenannter Rückbauarm als Vorrichtung vorgeschlagen, der die beim Hausschieben zu ertragenden Belastungen auf das zulässige Maß reduziert.
Weiterhin wird eine Super-Rollenbahn benutzt, die im Taktschiebeverfahren (z.B. Herausschieben) einer horizontal nicht geradlinig verlaufenden Brücke Bewegungen einer Brücke auf den Brückenlagern mit mehreren Freiheitsgraden erlaubt, z.B. Bewegungen längs und quer zur Trasse, sowie Drehbewegung der Rollenbahn.
6. Vorteile der Erfindung
Der Oberbau einer Brücke kann auch dann durch Herausschieben entfernt werden, wenn die Brücke die Belastungen durch das Herausschieben beim Auskragen von Brückenabschnitten nicht ertragen würde.
Weiterhin kann der Oberbau einer Brücke kann auch dann durch Herausschieben entfernt werden, wenn die Brücke horizontal nicht geradlinig verläuft.
7. Erläuterung der Figuren
Aufgrund der Vielzahl von möglichen Brückenkonstruktionen muss das Verfahren jeweils angepasst werden, z.B. an die Art und Größe der Brücke und die Ausführung der Pfeiler. Nachstehend wird anhand von Figuren das vorgeschlagene Verfahren an einem Beispiel beschrieben.

1 Die Figur zeigt die für den Abriss vorgesehene, alte Brücke mit dem Oberbau (1), den Pfeilern (2) und den Widerlagern (3).
2 Die Figur zeigt Stützpfeiler (4), die im mittleren Bereich unter die vorhandene Brücke gestellt sind. Dies kann erforderlich werden bei großer Spannweite, wobei fallweise auch nur ein oder mehrere Stützpfeiler aufgestellt werden können.
3 Die Figur zeigt einen Segmentausschnitt (5) der Brücke, das Segment wurde mit z.B. Schneiden oder Brennen herausgeschnitten. Der Segmentausschnitt wird abtransportiert, in diesem Beispiel wird der Ausschnitt mit Litzenhebern abgelassen.
4 Die Figur zeigt den Rückbauarm (7), der in diesem Beispiel mit Hilfe eines Krans (6) an die alte Brücke (8) im Bereich des Segmentausschnitts montiert ist.
5 Die Figur zeigt den Oberbau (8) der alten Brücke, der im Bild nach rechts herausgeschoben wird. Weiterhin ist in diesem Beispiel ein weiteres Segment (9) des Rückbauarms dargestellt, der mit dem Rückbauarm (7) verbunden wird. Aufgrund der unterschiedlichen Belastungen reicht bei diesem Segment eine geringere Tragfähigkeit aus.
6 Die Figur zeigt, wie der Oberbau (8) herausgeschoben wird und der nicht mehr erforderliche Stützpfeiler entfernt ist.
7 Die Figur zeigt den weiteren Fortschritt des Abbaus der Brücke, bei dem die geteilte alte Brücke nach beiden Seiten nach dem vorliegenden Verfahren herausgeschoben wird.
8 Die Figur zeigt mögliche Komponenten des Rückbauarm, der an die alte Brücke (11) montiert ist. In diesem Beispiel ist das Segment (12) des Rückbauarms gegenüber dem Segment (13) des Rückbauarms für ein höhere Tragfähigkeit ausgelegt. Das Abschlusssegment (14) erlaubt beim Herausschieben die Unterstützung des auskragenden, absinkenden Brückenabschnitt bei Wegfall der Unterstützung durch den Pfeiler (15). Außerdem wird eine vereinfacht dargestellten Biegelinie (16) gezeigt. Der Rückbauarm kann auch einteilig sein oder eine andere Segmentbildung haben.
9 Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Super-Rollenbahn. Auf der Grundplatte 21, vorzugsweise, versehen mit aufliegenden korrosionsbeständigen Gleitplatten, wird quer zur Trassenrichtung ein Kulissenstein 22 geführt. In diesen greift der Führungsbolzen 23 ein, der mit der Auflageplatte 24 verbunden ist. Auf der Auflageplatte sind Rollenbahnen montiert, über die die zu montierende Brücke in Richtung 28 geschoben wird. Die Auflageplatte ist verschiebbar in Richtung 27 und vertikal drehbar um die Achse des Führungsbolzen nach 26.

Bezugszeichenliste für die Figuren

1: Oberbau der für den Abriss vorgesehenen, alten Brücke
2: Pfeiler dieser Brücke
3: Widerlager dieser Brücke
4: Temporäre Stützpfeiler
5: Herausgeschnittenes Brückensegment
6: Kran
7: Rückbauarm
8: Brückenabschnitt, welcher hinausgeschoben wird
9: Segment des Rückbauarms
11: Alte Brücke
12: Segment des Rückbauarms
13: Segment des Rückbauarms
14: Abschlusssegment des Rückbauarms
15: Pfeiler der alten Brücke
16: Vereinfacht dargestellte Biegelinie
21: Grundplatte
22: Kulissenstein
23: Führungsbolzen
24: Auflageplatte
25: Rollenbahn
26: Drehrichtung
27: Quer-Verschieberichtung
28: Längs-Verschieberichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

AT 279666 B [0009, 0010]
AT 273212 B [0009]
RU 2002124421 A [0011]
EP 3541562 [0012]
EP 3541563 [0012]
EP 3541564 [0012]

Claims

Verfahren zum Abbau des Oberbaus einer Brücke durch Hinausschieben, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines an den Oberbau der Brücke montierten Rückbauarms beim Herausschieben die Belastungen eines auskragenden Brückenteils auf das durch die Brücke zu ertragende Maß reduziert wird, indem eine Abstützung auf den in Schieberichtung zurückliegenden Pfeiler erfolgt.
Verfahren nach vorhergehendem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Herausschieben der Brücke von einer Seite der Brücke erfolgt.
Verfahren nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass nach Auftrennen des Oberbaus der Brücke das Herausschieben in Richtung beider Widerlager der Brücke oder zur Brückenmitte in den Bereich eines ausgeschnittenen Brückensegments erfolgt.
Verfahren nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass erforderlichenfalls ein oder mehrere Stützpfeiler hilfsweise zwischen die vorhandenen Pfeiler gesetzt werden, ein Auftrennen des Oberbaus der Brücke durch Ausschneiden und Abtransport eines Brückensegmentes mit z.B. Litzenhebern erfolgt und dann in die Position des vorher herausgeschnittenen Brückensegments ein Rückbauarm segmentweise oder vollständig an den Oberbau die Brücke montiert wird.
Verfahren nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass für das Herausschieben einer in Fahrbahnrichtung bogenförmigen Brücke für die Brückenlagerung auf den Pfeilern eine sogenannte Super-Rollenbahn mit Freiheitsgraden quer und längs zur Fahrbahntrasse und vertikal drehbar eingesetzt wird.
Vorrichtung - genannt Rückbauarm - dadurch gekennzeichnet, dass der Rückbauarm eine Anschlussmöglichkeit durch z.B. Schrauben oder Schweißen an den vorhandenen Oberbau einer Brücke hat und einen Tragarmteil, der beim Herausschieben der Brücke eine Unterstützung des auskragendem Brückenabschnitts auf den Pfeilern bietet und erforderlichenfalls an der Unterseite einen bogenförmigen Abschluss hat und weiterhin auf Pfeilern und/oder Widerlagern verschiebbar ist, z.B. über eine Rollenbahn. Der Rückbauarm ist so ausgelegt, dass er beim Herausschieben der Brücke die Lasten eines auskragenden Brückensegments auf in Schieberichtung zurück- oder vorausliegendem einem oder mehreren vorhandenen oder temporär aufgestellten Pfeilern abstützt
Vorrichtung nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Rückbauarm segmentweise ausgeführt ist und durch jeweiliges Hinzufügen und Verbinden weiterer Segmente verlängert wird, und so z.B. die erforderliche Spannweitendifferenz zwischen den Pfeilern abdeckt.
Vorrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise Bauteile von bekannten Behelfsbrückenkonstruktionen für den Tragarmanteil verwendet werden.
Vorrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass als Auflage beim Verschieben der Brücke , z.B. im Taktschiebeverfahren, eine sogenannte Super-Rollenbahn als Brückenauflage zum Einsatz kommt, vorzugsweise auf Brückenköpfen und Pfeilern, ermöglichend Freiheitsgrade bei der Lagerung und Verschiebung der Brücke beim Verschieben in i. Horizontaler Bewegung in Richtung der Brückentrasse und ii. Horizontaler Bewegung in Richtung quer zur Brückentrasse für den Ausgleich der Abweichung zwischen einem geraden Verlauf oder einem idealem Kreisbogen und dem horizontalem verlaufenden Bogen der Brücke iii. Drehbewegung für den Verhinderung von Zwang bei der Montage oder Demontage der Brücke umfassend in einer bevorzugten Ausführung i. Eine untere Grundplatte mit nutenförmiger Vertiefung im annähernd rechten Winkel zur Brückentrasse. ii. Ein in der Vertiefung der Grundplatte laufender Kulissenstein, iii. Ein in dem Kulissenstein gelagerter Drehbolzen, iv. Eine auf der Grundplatten aufliegende Auflageplatte, verbunden mit dem Drehbolzen und eine v. Darauf montierte Rollenbahn, vorzugsweise mit Führungen für die aufliegende Brücke Die Führungen der aufliegenden Brücke können auch zur Einstellung der Rollenbahn in Horizontaler Richtung und/oder Drehung dienen.
Vorrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass für die Stahlteile zumindest teilweise ein korrosionsbeständiger Verbundstahl eingesetzt wird, der wieder vorzugsweise durch das Verfahren nach Patent EP 3541562: „Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines kontinuierlichen bandförmigen Verbundmaterials“ erzeugt wurde.