DE202022000858U1

DE202022000858U1 - Device for assembling a temporary bridge in an arch

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Publication number: DE202022000858U1
Application number: DE202022000858.9U
Authority: DE
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Priority date: 2022-04-05
Filing date: 2022-04-05
Publication date: 2022-06-27
Anticipated expiration: 2032-04-06

Abstract

Radiusbauwerk: Vorrichtung für die Bildung eines Winkels im Verlauf einer Brücke, zum Anschluss an ein vor- und/oder ein nachgelagertes, üblicherweise gerades Brückenteil oder Fahrbahn in der Form, dass die vor- und nachgelagerte Brücken oder Fahrbahn in einen horizontal liegenden Winkel montiert sind und dann annähernd einen Bogen bilden, vorzugsweise bestehend aus
a. den gleichen, bzw. angepassten Bauteilen der Brücke und verbunden mit dieser oder
b. als eigenständiges Bauwerk zur Aufnahme der Auflage gerader Brückenteile.

Radius structure: Device for forming an angle in the course of a bridge, for connection to an upstream and/or downstream, usually straight bridge section or roadway in such a way that the upstream and downstream bridge or roadway are mounted at a horizontal angle and then form approximately an arc, preferably consisting of
a. the same or adapted components of the bridge and connected to this or
b. as an independent structure to accommodate the support of straight bridge parts.

Description

2. Beschreibung der bisherigen Technik:2. Description of the previous technology:

In vielen Fällen werden z.B. während des Neubaus einer Brücke Behelfsbrücken eingesetzt, über die in der Bauzeit einer neuen Brücke der Verkehr geführt wird.In many cases, for example, temporary bridges are used during the construction of a new bridge, over which traffic is routed while a new bridge is being built.

Behelfsbrücken sind Brücken, die temporär montiert und wieder demontiert werden können. Es sind Behelfsbrücken bekannt, die aus einzelnen Stahl-Bauteilen zu kompletten Brücken zusammenmontiert werden können. Je nach Baugröße sind diese Behelfsbrücken für Spannweiten von bis zu 80 oder 120 m oder mehr einsetzbar und haben eine oder mehrere Fahrbahnstreifen. Behelfsbrücken gibt es in verschiedenen Ausführungen für z.B. Fußgänger, Fahrzeuge oder Züge. Ein Beispiel ist die SS 80 des Bundesverkehrsministeriums.Temporary bridges are bridges that can be temporarily assembled and dismantled again. Temporary bridges are known which can be assembled from individual steel components to form complete bridges. Depending on the size, these temporary bridges can be used for spans of up to 80 or 120 m or more and have one or more lanes. Temporary bridges are available in different versions for e.g. pedestrians, vehicles or trains. An example is the SS 80 of the Federal Ministry of Transport.

Zur Montage einer Behelfsbrücke wird bei kleineren Spannweiten die Brücke mit z.B. einem Mobilkränen komplett eingehoben. Bei größeren Spannweiten kommt eine Vorrollmontage oder Taktschiebeverfahren zum Einsatz. Bei sehr großen Spannweiten muss dabei eine Unterstützung mit z.B. Traggerüsten oder Kranen erfolgen.In order to assemble a temporary bridge with smaller spans, the bridge is lifted in completely with a mobile crane, for example. For larger spans, a pre-roll assembly or incremental launching method is used. In the case of very large spans, support must be provided, e.g. with shoring or cranes.

Bei Montage einer Behelfsbrücken mit dem Taktschiebeverfahren wird die Brücke auf einem Baufeld vor der späteren Trasse montiert und die Brücke Takt für Takt vorgeschoben, häufig hydraulisch. Zur Gewichtserleichterung der auskragenden Brücke werden noch nicht alle Brückenteile eingebaut und man setzt am Kopf der Brücke einen sogenannten Vorbauschnabel ein, der sich auf das nächste Brückenlager aufschiebt. Bei größeren Brückenlängen und damit Kragweiten muss am gegenüberliegenden Ende mit einem Tragwerk oder Kran die Brücke unterstützt und auf die Auflager gehoben werden.When assembling a temporary bridge using the incremental launching method, the bridge is assembled on a construction site in front of the later route and the bridge is advanced step by step, often hydraulically. In order to reduce the weight of the cantilevered bridge, not all of the bridge parts have yet been installed, and a so-called cantilever beak is used at the head of the bridge, which slides onto the next bridge bearing. In the case of longer bridges and therefore larger cantilevers, the bridge must be supported at the opposite end with a supporting structure or crane and lifted onto the supports.

Diese Behelfsbrücken sind üblicherweise als gerade Brücken konstruiert und montiert. Die Berechnung und Auslegung der Brücke sind für den geraden Verlauf ausgelegt. Dabei liegen die Lasten weitgehend gleichmäßig über die Breite auf, eine einseitige Belastung bei einspuriger Befahrung einer mehrspurigen Brücke ist auch berücksichtigt.These temporary bridges are usually constructed and installed as straight bridges. The calculation and design of the bridge are designed for a straight course. The loads are distributed largely evenly across the width, and a one-sided load when driving over a single lane on a multi-lane bridge is also taken into account.

Auch beim Taktschiebeverfahren wird üblicherweise gerade verfahren, da die Brücken ja gerade sind. Damit ist beim Taktschiebeverfahren die unterstützende Lagerung für die Behelfsbrücke im Wesentlichen für die Aufnahme von relativ gleichmäßig verteilten reinen Gewichtskräften ausgelegt. Die Lagerung muss aufgrund der Taktverschiebung ein lineares Verschieben der Brücke ermöglichen und ist üblicherweise als Rollenlagerung ausgeführt. The incremental launching method is also usually used in a straight line, since the bridges are straight. With the incremental launching method, the supporting bearing for the temporary bridge is essentially designed to absorb relatively evenly distributed pure weight forces. Due to the clock shift, the bearing must allow linear displacement of the bridge and is usually designed as a roller bearing.

Bedarfsweise können die Rollenlager z.B. an die Durchbiegung und zur Einstellung der Rollenbahn angepasst werden können.If necessary, the roller bearings can be adjusted, e.g. to the deflection and to the adjustment of the roller conveyor.

3. Beschreibung des Gebrauchsmusters3. Description of the utility model

Die grundlegende Idee besteht darin, Vorrichtungen bereitzustellen, die ermöglicht, eine hier als Fast Bridge bezeichnete Behelfsbrücke nicht in geraden Verlauf, sondern in einem horizontalen Bogen zu montieren.The basic idea is to provide devices that make it possible to mount a temporary bridge, referred to here as a fast bridge, not in a straight line, but in a horizontal arc.

Das Vorrichtungen können nicht nur für Behelfsbrücken, sondern auch für jeden Brückenneubau eingesetzt werden.The devices can be used not only for temporary bridges, but also for any new bridge construction.

Folgende Einrichtungen werden beschrieben:

• Radiusbauwerke Dazu werden gerade und sogenannte Radiusbauwerke eingesetzt, die zusammengesetzt ein Polygon aus geraden und winkeligen Brückenteilen bilden, welches dem Bogen einer Brücke nahekommt. Die Radiusbauwerke sind bevorzugt auf Brückenköpfen und Pfeilern einzusetzen.
• Super-Rollenbahn Für ein Einsatz eines Verschiebeverfahren zur Montage der Fast Bridge werden Super-Rollenbahnen eingesetzt mit mehreren Freiheitsgraden in verschiedenen Richtungen. Im Gegensatz zu den bekannten Rollenbahnen ermöglicht die Super-Rollenbahn auch größere Bewegungen quer zur Trasse, sowie Drehbewegung der Rollenbahn. Alle Bewegungen können auch mit Stellantrieben ausgerüstet sein. Weiterhin können diese Bewegungen vorgesteuert sein oder durch Erfassung von Lagepositionen Brücke und/oder zwischen Rollenbahn und Brücke angebrachten Drucksensoren geregelt werden.

The following facilities are described:

• Radius structures For this purpose, straight and so-called radius structures are used, which together form a polygon made up of straight and angled bridge parts, which approximates the arch of a bridge. The radius structures should preferably be used on bridgeheads and piers.
• Super roller conveyor Super roller conveyors with several degrees of freedom in different directions are used for the use of a displacement method for assembling the Fast Bridge. In contrast to the well-known roller conveyors, the super roller conveyor also enables larger movements across the route, as well as rotary movements of the roller conveyor. All movements can also be equipped with actuators. Furthermore, these movements can be pre-controlled or regulated by detecting the positions of the bridge and/or pressure sensors mounted between the roller conveyor and the bridge.

4. In dieser Schrift verwendete Begriffe4. Terms used in this document

In dieser Schrift werden folgende Begriffe verwendet:

1. Die Begriffe Fahrbahn oder Trasse bezeichnen den geplanten oder bestehenden Verlauf eines Verkehrsweges.
2. Als Brückenkopf wird die Auflage der Brücke am Brückenanfang und Brückenende bezeichnet, auch als Widerlager benannt.
3. Fast Bridge ist hier eine attraktivere Bezeichnung für eine sogenannte Behelfsbrücke oder Mietbrücke, die meistens temporär eingesetzt werden.
4. Ein Radiusbauwerk ist ein Brückenstück, welches in Trassenrichtung nicht gerade ist, sondern bei dem sich zwischen Einlauf und Auslauf ein Winkel in horizontaler Richtung gebildet ist.
5. Eine Super-Rollenbahn ist eine Rollenbahn für die Brücke, die im Verschiebeverfahren bei der Montage Bewegungen in verschiedenen Richtungen erlaubt.

The following terms are used in this document:

1. The terms carriageway or route describe the planned or existing course of a traffic route.
2. The support of the bridge at the beginning and end of the bridge is referred to as the bridgehead, also known as the abutment.
3. Fast Bridge is a more attractive term for a so-called makeshift bridge or rental bridge, which is mostly used temporarily.
4. A radius structure is a piece of bridge that is not straight in the direction of the route, but where an angle is formed in the horizontal direction between the inlet and outlet.
5. A super roller conveyor is a roller conveyor for the bridge, which allows movements in different directions in the sliding process during assembly.

5. Beschreibung eines möglichen Einsatzes anhand eines Beispiel-Verfahrens5. Description of a possible application based on an example procedure

Mit dem nachfolgenden beispielhaftem Verfahren können die beschriebenen Einrichtungen genutzt werden.

1. Verfahren zum Einsatz einer Brücke in einem horizontalen Bogen, indem zwischen die geraden Brückenteile einen Winkel bildende Radiusbauwerke eingesetzt werden und sich somit durch das gebildete Polygon aus geraden und winkeligen Brückenstücken annähernd ein Bogen ergibt.
2. Verfahren nach vorhergehender Beschreibung, bei dem die Radiusbauwerke auf Brückenköpfen und Pfeilern aufliegen und mit den geraden Brückenstücken verbunden sind oder als Auflage für die geraden Brückenstücke dienen.
3. Verfahren nach vorhergehender Beschreibung, bei dem die Kombination aus geraden Brückenstücken und Radiusbauwerken im Verlauf der Brücke sowohl bezüglich der Länge der geraden Stücke, als auch des Winkels der Winkelstücke unterschiedlich sind und somit auch innerhalb eines Brückenbauwerks unterschiedliche und gegenläufige Radien bilden können.
4. Verfahren nach vorhergehender Beschreibung, bei dem die Kombination aus geraden und winkeligen Stücken im Taktschiebeverfahren nicht gradlinig eingeschoben wird, sondern mit annähernd dem Bogen, der sich aus dem Polygon aus geraden Brückenteilen und Radiusbauwerken ergibt.
5. Verfahren nach vorhergehender Beschreibung, bei dem im Taktschiebeverfahren die Auflager für die zu montierende Brücke am Brückenkopf und auf den Brückenpfeilern als sogenannte Super-Rollenbahn nicht nur einen linearen Transport ermöglichen, sondern auch eine horizontale Querverschiebung und Drehung zum zwangsfreien Verfahren der polygonförmigen Fast Bridge
6. Verfahren nach vorhergehender Beschreibung, bei dem die vorgenannte Super-Rollenbahn mit Einrichtungen zur Unterstützung mindestens einer Bewegung der Brücke durch Stellantriebe versehen ist, vorzugsweise mit Hydraulikzylindern oder Schraubendrehantrieben, vorzugsweise angesteuert mit einer vorgegebenen oder durch z.B. Lagesensoren oder Drucksensoren beeinflussten Positionierung, diese Stellantriebe können auch mit den im Taktschiebeverfahren vorgesehenen Verschiebeantrieben der Behelfsbrücke zusammenwirken. Diese Super-Rollenbahn kann nach der Brückenmontage durch eine Lagerung mit weniger Freiheitsgraden ersetzt werden.
7. Verfahren nach vorhergehender Beschreibung, bei dem für die Stahlteile einer Brücke 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.

The facilities described can be used with the following example procedure.

1. A method for using a bridge in a horizontal arc by inserting radius structures forming an angle between the straight bridge parts and thus resulting in an approximate arc through the polygon formed from straight and angled bridge sections.
2. Procedure as described above, in which the radius structures rest on bridgeheads and piers and are connected to the straight bridge sections or serve as a support for the straight bridge sections.
3. Method according to the previous description, in which the combination of straight bridge sections and radius structures in the course of the bridge are different in terms of both the length of the straight sections and the angle of the angled sections and can therefore also form different and opposing radii within a bridge structure.
4. Method according to the previous description, in which the combination of straight and angled pieces is not pushed in in a straight line using the incremental launching method, but with approximately the arc that results from the polygon of straight bridge parts and radius structures.
5. Procedure according to the previous description, in which the supports for the bridge to be assembled at the bridgehead and on the bridge piers as so-called super roller conveyors not only allow linear transport, but also horizontal transverse displacement and rotation for the unconstrained movement of the polygonal Fast Bridge
6. Method according to the above description, in which the aforementioned super roller conveyor is provided with devices for supporting at least one movement of the bridge by means of actuators, preferably with hydraulic cylinders or rotary screw drives, preferably controlled with a predetermined positioning or one influenced by, for example, position sensors or pressure sensors, these actuators can also interact with the displacement drives of the temporary bridge provided in the incremental launching process. This super roller conveyor can be replaced with a bearing with fewer degrees of freedom after the bridge has been assembled.
7. Method according to the previous description, in which a corrosion-resistant composite steel is at least partially used for the steel parts of a bridge, again preferably by the method according to the patent EP3541562 : "Method and apparatus for producing a continuous strip-shaped composite material".

Figurenlistecharacter list

Aufgrund der Vielzahl von möglichen Brückenkonstruktionen ist eine Anpassung der Vorrichtungen jeweils notwendig, z.B. an die Art und Größe der Fast Bridge und die Ausführung der Pfeiler. Nachstehend beschreiben die Figuren nur Beispiele.

1 Die Figur zeigt ein Beispiel einer Brücke mit einem horizontalen Bogen, der gebildet wird durch aneinandergefügte gerade Brückenteile 1 und Radiusbauwerke 4. Im Bereich 7 vor der Brücke auf dem Berg 5 wird ein Vormontagebereich 10 eingerichtet. Dort werden auf den Super-Rollenbahnen 3 die Brückenteile vormontiert.
2 Die Brücke wird taktweise über das Tal 6 in Richtung 9 des späteren Trassenverlauf geschoben und später die Pfeiler 2 und abschließen die Fahrbahn 8 erreichen. Wenn die Brücke die Pfeiler 2 erreicht, wird die Brücke wieder über eine Super-Rollenbahn 3 geleitet.
3 Wenn die Brücke komplett eingeschoben wurde, ist der Bereich der Fahrbahn 8 hinter der Brücke angebunden.
4 Darstellung eines Radiusbauwerks 4 zwischen zwei geraden Brückenteilen 1. Dieses Radiusbauwerk entspricht in der konstruktiven Ausführung im Wesentlichen dem geraden Brückenteil. Auf den Pfeilern 2 befindet sich eine Super-Rollenbahn (nicht dargestellt), die die Brücke trägt.
5 Darstellung eines alternativen Radiusbauwerks 4 in schwererer Ausführung als eigenständiges Bauwerk.
6 Darstellung eines Ausführungsbeispiels 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.

Due to the large number of possible bridge constructions, it is necessary to adapt the devices in each case, for example to the type and size of the Fast Bridge and the design of the piers. Below, the figures only describe examples.

1 The figure shows an example of a bridge with a horizontal arch formed by straight bridge sections 1 and radius structures 4 joined together. There the bridge parts are pre-assembled on the super roller conveyors 3.
2 The bridge is pushed intermittently over the valley 6 in the direction 9 of the later course of the route and later reach the pillars 2 and complete the roadway 8. When the bridge reaches the piers 2, the bridge is guided over a super roller conveyor 3 again.
3 When the bridge has been completely pushed in, the area of lane 8 behind the bridge is connected.
4 Representation of a radius structure 4 between two straight bridge parts 1. This radius structure essentially corresponds to the straight bridge part in terms of design. On the pillars 2 there is a super roller conveyor (not shown) which supports the bridge.
5 Representation of an alternative radius structure 4 in a heavier design as an independent structure.
6 Representation of an embodiment of a super roller conveyor. On the base plate 21, preferably provided with overlying corrosion-resistant sliding plates is transverse a sliding block 22 led to the route direction. The guide bolt 23, which is connected to the support plate 24, engages in this. Roller tracks are mounted on the support plate, over which the bridge to be mounted is pushed in direction 28 . The support plate is displaceable in direction 27 and vertically rotatable around the axis of the guide pin according to 26.

BezugszeichenlisteReference List

11: Gerades BrückenteilStraight bridge part
22: Brückenpfeilerbridge pier
33: Super-RollenbahnSuper Roller Conveyor
44: Radiusbauwerkradius structure
55: Talvalley
66: BergMountain
77: Fahrbahn vor der Brückelane in front of the bridge
88th: Fahrbahn hinter der Brückelane behind the bridge
99: Richtung Schiebeverfahrentowards the sliding process
1010: Vormontagebereich pre-assembly area
2121: Grundplattebase plate
2222: Kulissensteinsliding block
2323: Führungsbolzenguide pin
2424: Auflageplattesupport plate
2525: Rollenbahnroller conveyor
2626: Drehrichtungdirection of rotation
2727: Quer-Verschieberichtungcross-shift direction
2828: Längs-VerschieberichtungLongitudinal displacement direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 3541562 [0012]

Claims

Super roller conveyor: Device for assembling a bridge using the incremental launching method, in which a super roller conveyor is used as a support, preferably on bridgeheads and piers, allowing degrees of freedom when positioning and moving the bridge using the incremental launching method in a. Horizontal movement in the direction of the bridge route and b. Horizontal movement in the direction across the bridge route to compensate for the deviation between the arch and the polygon formed by straight and arched bridge elements and c. Pivoting movement for the prevention of constraint in the assembly of the aforesaid polygon of the bridge and comprising in a preferred embodiment i.e. A lower base plate with a groove-shaped indentation at an almost right angle to the bridge route. e. A sliding block running in the recess of the base plate, f. A pivot pin mounted in the sliding block, G. A support plate resting on the base plate, connected to the pivot pin and a H. Roller conveyor mounted on top, preferably with guides for the overlying bridge i. The guides of the overlying bridge can also be used to adjust the roller conveyor in the horizontal direction and/or rotation.