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BrückenschalunS Die Erfindung betrifft eine>/Schalung für die
Fertigung einer Brücke im Vorschubverfahren. Die neue Schalung dient insbesondere
zur Fertigung nach dem Leonhardt-Andree-Vorschubverfahren.
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Die praktische Verwirklichung des sich sehr vorteilhaften Vorschub-Verfahrens
scheiterte bisher häufig an dem Fehlen einer geeigneten Schalung. Das Fertigen einer
Brücke im Vorschub-Verfahren unter Verwendung einer üblichen Schalung erwies sich
als teuer und zeitraubend.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Schalung zu schaffen,
die schnell und einfach in die Betonierlage verfahrbar sowie aus der Betonierlage
entfernbar ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß sie aus
Schalungsformstücken besteht, die an Hebeln angelenkt sind, mit deren Hilfe die
Schalungsformstücke vor dem Betonieren in die Betonierungslage verfahrbar und nach
dem Erhärten des Betons
vom Betonkörper abschwenkbar sind.
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Das Lagern von Schalungsformstücken an Hebeln erlaubt ein schnelles
und genaues Arbeiten.
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Erfindungsgemäß wird ferner vorgeschlagen, daß die Schalung aus einer
Mittelschalung mit drei aneinanderstoßenden Schalungsformstücken besteht, die gemeinsam
eine obere, im wesentlichen waagerechte Schalungsfläche und zwei sich anschließende,
zur oberen Schalungsfläche geneigt angeordnete seitliche Schalungsflächen bildet,
ferner aus zwei Seitenschalungen mit äußeren Schalungsformstücken, die jeweils eine
seitliche, der seitlichen Schalungsfläche der Mittelschalung gegenüberliegende und
um den Abstand einer zu fertigenden Rippe entfernt angeordnete innere Schalungsfläche
und eine nach oben weisende Schalungsfläche aufweisen.
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Eine solche Aufteilung der Gesamtschalung in einzelne Schalungsformstücke
ermöglicht ein schnelles und genaues Arbeiten.
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Erfindungsgemäß hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der mittlere
Schalungskörper der Mittelschalung an Lenkern aus der Betonierstellung in Brückenlängsrichtung
verschwenkbar ist.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß'für das Verschwenken hydraulische
oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen sind, die einerseits an einem
Festpunkt und andererseits mittelbar oder unmittelbar am Schalungskörper angelenkt
sind. Mit Hilfe solcher hydraulischen oder pneumatischen Betätigungselemente ist
ohne größeren technischen Aufwand ein genaues Ausrichten der Schalungsformstücke
möglich.
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Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Schalungskörper der
Seitenschalung an ihren Außenkanten von Stangen getragen werden,die jeweils galenicig
mit dem
Schalungskörper und mit einem Festpunkt vergunden sind und
daß die Schalungskörper an ihren unteren? inneren Kanten seitlich nach außen verschiebbar
gelagert sind. Eine praktische Möglichkeit zur Realisierung dieses Prinzips ist
das erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorsehen einer Schwinge, die schwenkbar in einem
ortsfesten Lager gelagert ist und an der exzentrisch ein Betätigungsglied und die
Seitenschalung angelenkt sind. Die-Exzentrizität des Angriffspunktes des Betätigungsglieds
und des Anlenkpunktes der Seitenschalung kann entsprechend dem gewünschten Kurbelradius
gewählt werden.
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Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß das untere Ende des seitlichen
Schalungskörpers auf dem Hubzapfen einer Kurbelwelle gelagert ist, deren Lagerzapfen
ortsfest gelagert ist, wobei an der Kurbelwelle exzentrisch zum Lagerzapfen ein
Betätigungsglied angelenkt ist.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, als Betätigungsglied eine hydraulische
oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit vorzusehen.
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Auch eine erfindungsgemäß vorgeschlagene Schraubspindel kann als
Betätigungsglied vorgesehen sein.
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Damit die Schalung in ihrer Betonierlage absolut fest steht,wird
ferner vorgeschlagen, daß die Schwinge oder die Kurbelwelle mittels eines Riegels
in derjenigen Stellung arretierbar ist, die der Betonierstellung der Seitenschalung
zugeordnet ist.
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Die seitlichen Schalungskörper der Mittelschalung, welche jeweils
nach innen und unten von dem erstarrten Betonkörper abschwenkbar sein müssen, weisen
Stützen
auf, die einerseits an jeweils einem ortsfesten Punkt und
andererseits mittelbar oder unmittelbar am Schalungskörper gelenkig gelagert sind,
ferner mindestens ein Hebelsystem mit einem inneren oberen Hebel und einem äußeren
oberen nebel, welche gelenkig miteinander verbunden sind, wobei der innere obere
Hebel mit seinem inneren Ende an einem ortsfesten Teil und der äußere obere Hebel
mit seinem äußeren Ende seitlich mittelbar oder unmittelbar am seitlichen Schalungskörper
der Mittelschalung angelenkt ist, ferner mit in gleicher Weise unterhalb der oberen
Hebel angeordnetem innerem und äußerem unterem Hebel, wobei sowohl am gemeinsamen
Gelenkpunkt der oberen Hebel als auch am gemeinsamen Gelenkpunkt der unteren Hebel
eine durchgehende Kolbenstange einer auf einer vorgegebenen Bahn zwangsweise geführten
Kolben-Zyl-inder-Einheit angelenkt ist.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Zwangsführung mit Hilfe
eines Lenkers zu bewirken, dessen eines Ende am Zylinder angreift und dessen anderes
Ende an einem ortsfesten Punkt gelagert ist.
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Ein solches Hebelsystem ist selbstverständlich universell verwendbar.
Seine Anwendung ist nicht auf die seitlichen Schalungskörper der Mittelschalung
beschränkt)soSdern es kann an jedem zu verfahrenden Schalungsformstück angewandt
werden. Dieses Hebelsystem hat sich jedoch insbesondere zum Betätigen der seitlichen
Schalungskörper der Mittelschalung als besonders vorteilhaft erwiesen, weil es einen
großen seitlichen Versatz der Schalung von praktisch jede-r beliebigen Wegstrecke
ermöglicht. Eine nach dem Vorschubverfahren gefertigte Brücke besitzt an ihren Rippen
vorspringende sogenannte Lyseenen, welche als Widerlager für die Spannstähle dienen.
Bisher konnten solche Lyseenen, welche die Form nach innen weisender rechteckiger
Quader besitzen, nur in einem besonderen Arbeitsgang nach
Fertigstellung
des eigentlichen Brückenkörpers betoniert werden. Da das erfindungsgemäße Hebelsystem
große Versatzwege der seitlichen Schalungskörper der Mittelschalung aus der Betonierstellung
zentral ins Brückeninnere ermöglicht, können mit der neuen Schalung die Lyseenen
in einem Arbeitsgang mit dem übrigen Brückenkörper gegossen werden. Dies ist deshalb
möglich, weil der Versatzweg der seitlichen Schalungskörper größer sein kann als
die radial gemessene Tiefe der Lyseenen.
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Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Schalung in jeder gewünschten
Neigung einstellbar und seitlich versetzbar ist.
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Ein solches Neigen und seitliches Versetzen der Schalung ist beispielsweise
dann erforderlich, wenn eine überhöhte Kurve betoniert werden soll.
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Das Einstellen der Neigung und des Seitenversatzes kann mittels erfindungsgemäß
vorgeschlagener längenveränderlicher Stützen erfolgen. Die längenveränderlichen
Stützen sind zweckmäßigerweise ein- bzw. ausschraubbare Stützen oder Schraubstangen.
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Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand
der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen senkrecht zur Fahrbahnrichtung
der Brücke gelegten Querschnitt mit der Schalung in Betonierstellung, Fig. 2 eine
Seitenansicht der Fertigungsstation für das Brückenunterteil und mit Fertigungsstation
für das Brückenoberteil,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Fertigungsstation
für das Brückenunterteil, Fig. 4 eine Stirnansicht auf die Schalung für das Brückenunterteil
mit quer zur Fahrbahnrichtung geschnittenem Brückenunterteil, Fig. 5 eine Stirnansicht
auf die gesamte Mittelschalung, Fig. 6 eine Stirnansicht auf den linken Teil der
Mittelschalung und auf die linke Seitenschalung, Fig. 7 die linke Seitenschalung,
Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des inneren Fußteils. der linken Seitenschalung,
Fig. 9 eine Draufsicht auf den in Fig. 8 dargestellten Mschanismus, Fig. 10 eine
schematische Darstellung des Abschwenkmechanismus für den mittleren Schalungskörper
des Schalungsmittelteils, und zwar in Seitenansicht, Fig. 11 eine vergrößerte Darstellung
des Be tätigungszylinders der an einem der in Fig. 10 dargestellten Lenker angreift,
Fig. 12 eine Seitenansicht einer äußeren Seitenschalung, Fig. 13 das Betätigungsgestänge
für die seitlichen Schalungsformstücke der Mittelschalung, Fig. 14 eine Vorrichtung
zum seitlichen Verschieben und Neigen der Schalung für das Brückenunterteil.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die einzelnen Brückenabschnitte jeweils
auf zwei Stationen gefertigt
werden. In der gemäß Fig. 2 linken
Station wird das Brückenunterteil oder die Bodenplatte 1 auf.einer Boden-Palette
2 gefertigt. Das auf der Boden-Palette 2 gefertigte Stück des Brückenunterteils
1 wird nach dem Abbinden gemäß Fig. 2 nach rechts verschoben, wo rec ten es die
mit la bezeichnete Lage einnimmt. In de v ertigungsstation wird alsdann die aus
mehreren Schalung formstucken bestehende Schalung in Stellung gebracht und ein der
Länge der Schalung entsprechendes Stück des Brückenoberteils 3 gefertigt. Sobald
das gegossene Stück des Brückenoberteils 3 abgebunden hat, werden die Teile la und
3 gemeinsam über das Brückenwiderlager gemäß Fig. 2 nach rechts vorgeschoben, bis
das sich links anschließende neue Brückenunterteil in der mit la bezeichneten Lage
befindet. Der Brückenvorschub erfolgt mit Hilfe von Gleitstücken 4, die zwischen
dem Brückenunterteil 1 und einem Zentraltragrahmen 5 angeordnet sind. Der Zentraltragrahmen
5 wird seitlich von Stützen 6 und 7 getragen. Sowohl am Zentraltragrahmen 5 als
auch an der Bodenpalette 2 sind schematisch dargestellte längenveränderliche Schraubstangen
10 und 11 angeordnet, welche jeweils einerseits an einem Festpunkt und andererseits
an der Bodenpalette 2 bzw. am Zentraltragrahmen angreifen. Mit Hilfe der Schraubstangen
10 ist ein Verschieben der Bodenpalette bzw. des Zentraltragrahmens in Brücken-Längsrichtung
und mit Hilfe der Schraubstangen 11 ist ein Verschieben dieser Teile quer zur Brücken-Längsrichtung
möglich.
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Die Bodenpalette 2 ist auf einem Palettenrahmen 2a angeordnet. Der
Palettenrahmen 2a wird von zwei Reihen von in Brückenlängsrichtung jeweils hintereindie
auch hydraulisch betätigbar sind, ander angeoraneten c rau 5 u zen ge ragen. An
den beiden Längsseiten der Bodenpalette 2 sind Seitenschalungen angeordnet, deren
in Vorschubrichtung gesehen linke aus Fig. t4 ersichtlich ist. Diese Seitenschalung
besteht im wesentlichen aus einer Seitenschalungsplatte 13, welche über ein Kniehebelsystem
gemäß
Fig. 14 nach links parallel von der Bodenplatte abschwenkbar ist. Das Kniehebelsystem
besitzt an einer ortsfesten Stütze 14 angelenkte Lenker lZla und 14b.
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An der Seitenschalungsplatte 13 sind Lenker zu zu 13a und 13b angelenkt.
Die Lenker 14a und 13a sitzen an einem gemeinsamen Gelenkpunkt auf einer Kniehebelstange
15, während die Lenker 13b und 14b an einem zweiten Gelenk puict dieser Kniehebelstange
15 sitzen. Bei einem Hochziehen der Kniehebelstange (vgl. Fig. 14) bewegt sich die
Seitenschalungsplatte 13 nach links.
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Aus Fig. 14 ist ersichtlich, daß die Schraubstütze 12 auf dem Fundament
16 aufliegen und in ihrem Unterteil als hydraulische Stempel ausgebildet sind. Am
Fundament 16 sind Halter 17 befestigt, an denen die Schraubstangen 11 angelenkt
sind Nun zu der Schalung des Brückenoberteils: Der Zentraltragrahmen 5, welcher-
von Stützen 6 und 7 getragen wird, trägt außer dem Brückenunterteil la die gesamte
Schalung für das Brückenoberteil und das Brückenoberteil selbst. Die Schalung für
das Brückenoberteil besteht aus zwei symmetrisch ausgebildeten Seitenschalungen
mit Schalungsformstücken 18 und 19 (gemäß Fig. 1 links bzw. rechts). In der Brückenmitte
(oberhalb des Brückenunterteils 1) ist eine Mittelschalung angeordnet, die ein mittleres
Schalungsformstück 20 und zwei seitliche Schalungsformstücke 21 und 22 aufweist.
Die gesamte Mittelschalung bzw. Innenschalung sitzt an einem als Fachwerk ausgebildeten
Rahmen 23.
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Der Rahmen 23 ist mit Hilfe von Rädern 24 und 25, welche in Schienen
24a bzw. 25a laufen, in Brückenlängsrichtung verfahrbar. Die Schienen 24a und 25a
liegen auf dem Brückenunterteil i auf. Die Räder 24 bzw.
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25 sitzen an längenveränderlichen Stützen, mit deren Hilfe die Ausrichtung
des Rahmens 23 und damit der gesamten Innenschalung erfolgen kann. Unterhalb der
Schienen 24a bzw. 25a sind Zusatzstützen 26 vorgesehen, welche ein Durchbiegen der
auf den Gleitstücken
4 aufliegenden Bodenplatte 1 unter dem Gewicht
der Innenschalung verhindern. Die Zusatzstützen sind als längenveränderliche Stützen,
vorzugsweise als Hydraulikstützen ausgebildet, ebenso die Stützen 6 und 7, die den
Zentraltragrahmen 5 abstützen.
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Wie bereits erwähnt sind die beiden Seitenschalungen mit den Schalungsformstücken
18 und 19 symmetrisch ausgebildet. Die Schalungsformkörper bestehen aus einer im
wesentlichen waagerechten Schalungsfläche 18a bzw. 19a und aus einer schräg nach
innen verlaufenden Schalungsfläche 18b bzw. l9b. Da die beiden Seitenschalungen
gleich ausgebildet sind, sei lediglich die gemäß Fig. 1 linke Seitenschalung näher
beschrieben, die in Fig. 6 detailliert dargestellt ist.
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Das Schalungsformstück 18 wird von mehreren, hintereinander angeordneten
Stangen 27 getragen, die an ihrem oberen Ende gelenkig über einen Träger 28 mit
dem Schalungsformstück 18 verbunden sind. Die Stange 27 ist als Pendelstange ausgebildet
und an ihrem unteren Ende auf einer längenveränderlichen Stütze 29, beispielsweise
auf einer Hydraulikstätze 29 gelenkig gelagert.
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An seinem inneren, unteren Ende sitzt das Schalung.
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formstück auf einem Kurbelmechanismus, der in Fig. d und 9 genauer
dargestellt ist. Das untere Ende des Schalungsformstücks 18 ist gelenkig mit dem
Hubzapfen 30 verbunden, der über Kurbelwangen 31 an einem Lagerzapfen 32 befestigt
ist. Der Lagerzapfen 32 ist drehbar in einem fest mit dem Zentraltragrahmen 5 verbunden
nen Lager drehbar Am Hubzapfen 30 greift ein hydraulischer Betätigungszylinder 33
an. Mit seiner Hilfe kann der Kurbeltrieb gedreht und das untere Ende des in Schalungsformstücks
18 aus der/durchgezogenen Linien dargestellten Position in die gestrichelt dargestellte
Position verfahren werden. Statt des dargestellten Kurbeltriebs kann in gleicher
Weise eine gleichwirkende
Schwinge vorgesehen sein. Am I<urbeltrieb
befinden sich außerdem noch Arretierhebel 34 und 35, welche den Kurbeltrieb in der
ausgezogen gezeichneten Betonierstellung festhalten. Ein solcher Arretierhebel dient
dazu, jede Lagenveranderung des Schalungsformstücks 18 unmöglich zu machen. Der
Betätigungszylinder 33 ist außer am Hubzapfen 30 an einem festen Lagerpunlct 36
angelenkt, derart, daß er um diesen Lagerpunkt 36 verschwenkbar ist.
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Fig. 12 zeigt eine Ansicht auf die Seitenschalung mit Formstück 18
gemäß Fig. 1, 6 und 7 von links. Aus dieser Fig. 12 ist die Anordnung der Stangen
27 nebeneinander bzw. hintereinander ersichtlich.
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Nun zur Mittel- oder Innenschalung, die in ihrer Gesamtheit in Fig.
5 dargestellt ist; Die Innenschalung besteht aus einem mittleren Schalungsformstück
20, welches an drei hintereinander liegenden, seitlich angebrachten Parallelogrammlenkern
37, 38 und 39 parallel aus seiner Betonierstellung schwenkbar ist.
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In Fig. 10 ist die Betonierstellung in voll durchgezogenen Linien
dargestellt, während die Abschwenkstellung gestrichelt gezeichnet ist. Die Betätigung
erfolgt mittels eines hydraulischen Zylinders 40, der einerseits an einem Festpunkt
und andererseits am mittleren Schalungsformstück angelenkt ist.
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Neben dem mittleren Schalungsformstück 20 sind die beiden seitlichen
Schalungsformstücke 21 und 22 vorgesehen. Die Schalungsformstücke 21 und 22 und
ihr Betätigungsmechanismus sind gleich ausgebildet. Es wird deshalb lediglich das
gemäß Fig. 5 rechte Schalungsformstück 22 und dessen Betätigungsmechanismus genauer
beschrieben. Der Betätigungsmechanismus ist in Fig. 13 im einzelnen dargestellt.
Eine Stütze 41 ist in einem Lager 41a befestigt, welch letzteres am Rahmen 23 sitzt
Die Stütze 41 ist an ihrem oberen Ende am seitlichen
Schalungsformstück
22 im Punkt 41b angelenift. Bs sind mehrere Stützen 41 in gleicher Weise in Brückenlängsrichtung
angeordnet. Das Hebelsystem zum Verschwenken des Schalungsformstücks 20 besitzt
ferner einen inneren oberen Hebel 42 und einen äußeren oberen Hebel 43. Der innere
obere Hebel 42 ist an seinem linken Ende am Rahmen 23 angelenkt. Der äußere obere
Hebel 43 ist an seinem äußeren Ende am Formstück 22 angelenkt. Die beiden Hebel
42 und 43 sind im Gelenkpunkt 44 gelenkig miteinander verbunden. Außerdem sind ein
innerer unterei Hebel 45 und ein innerer äußerer Hebel 46 vorgesehen.
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Diese beiden Hebel 46 und 45 sind in gleicher Weise an dem Rahmen
23 bzw. am Formstück 22 befestigt, wie die beiden Hebel 42 und 43. Die beiden unteren
Hebel 45 und 46 sind in einem gemeinsamen Gelenkpunkt 47 gelenkig miteinander verbunden.
An den Gelenkpunkten 44 und 47 greift eine ungeteilte, durchgehende Kolbenstange
48 eines Betätigungszylinders 49 an, Der Betätigungszylinder 49 wird mittels eines
Lenkers 50 bei seiner Betätigung auf einem Kreisbogen 51 mit relativ großer Krümmung
geführt. Die Horizontalführung des Betätigungszylinders 49 kann auch mit Hilfe einer
jeden anderen geeigneten Zwangsführung erfolgen. So kann beispielsweise der Bolzen
52 seitlich in horizontalen Nuten laufen und auf diese Weise eine Zwangsführung
des Betätigungszylinders 49 bewirken.
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Das Verschieben des seitlichen Schalungsformstücks 22 erfolgt, indem
der Kolben im Betätigungszylinder 49 so beaufschlagt wird, daß die Kolbenstange
48 sich gemäß Fig. 13 nach unten bewegt. Dies hat zur Folge, daß die Hebel 42, 43,
45 und 46 nach unten wandern, während der Betätigungszylinder 49 am Lenker 50 nach
links geführt wird. Gleichzeitig bewegt sich dann die Stütze 41 an ihrem oberen
Ende nach links. In Fig. 13 ist die Abschwenklage des Schalungsformstücks 22 und
der einzelnen Betätigungsglieder in strich-punktierter Darstellung gezeichnet, so
daß es keiner weiteren Erläuterung
bedarf. Das beschriebene Hebelsystem
ist normalerweise mehrfach vorgesehen.
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Das Verschwenken des seitlichen Schalungsformstücks 21 erfolgt in
völlig analoger Weise wie das Verschwenken des Schalungsformstücks 22.
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Für ein Verschwenken der Seitenschalung 18 wird der Betätigungszylinder
33 betätigt, wie dies bereits geschildert wurde. Das untere Ende von 18 wandert
dann gemäß Fig. 6 nach links, während die Stange 27 in ihrem unteren Gelenkpunkt
mit Hilfe des darunter angeordneten Hydraulikzylinders abgesenkt wird und in ihrem
oberen Gelenkpunkt nach links auswandert.
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Hierdurch gerät das Schalungsformstück 18 in die strich-punktiert
dargestellte Lage (vgl. Fig. 7).
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Sämtliche Hydraulikeinheiten besitzen mechanische Verriegelungen,
die ein Feststellen der Einheiten wahrend des Betoniervorgangs ermöglichen.
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- Patentansprüche -