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Verfahren zur Herstellung von langgestreckten Massivtragwerken Langgestreckte
Massivtragwerke, wie beispielsweise Brücken, werden entweder mit Lehrgerüst oder
im freien Vorbau hergestellt. Die Herstellung mit Lehrgerüst ist nur dort möglich,
wo eine Abstützungsmöglichkeit für das Lehr gerüst gegeben ist. Bei der Herstellung
eines Tragwerkes im freien Vorbau wird ein Vorbaugerüst auskragend an den bereits
erstellten Bauabschnitt des Tragwerkes angebracht und es wird unter Verwendung dieses
Vorbaugerüstes der nächste Bauabschnitt hergestellt. Hiebei kann das Vorbaugerüst
vorschiebbar oder vorfahrbar sein, in welchem Falle von einem Vorbauwagen gesprochen
wird.
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Beim freien Vorbau treten eine Anzahl von Nachteilen auf.
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Zunächst muß man bei jedem Bauabschnitt die ausreichende Erhärtung
des Betons abwarten, bevor der Vorbauwagen in seine nächste Position vorgefahren
werden kann. Damit ist ein merklicher Zeitverlust verbunden. Im allgemeinen wird
man in zwei Wochen nur einen Vorbauabschnitt erstellen können.
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Des weiteren ist die Tragfähigkeit der Vorbauwägen aus wirtschaftlichen
und technischen Gründen begrenzt. Es sind daher die Abschnittslängen begrenzt, und
zwar auf etwa 3 bis 4 m.
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Dies führt zu vielen Arbeitsfugen und ist auf jeden Fall ungünstig.
Es kommt der Frischbeton mit den schon erhärteten und älteren, somit bereits geschwundenen
Beton inKontakt, woraus sich Zwängungen ergeben, die durch Temperaturdifferenzen
aus der Abbindewärme vergrößert werden. Zudem sind die Bewehrungen zu stoßen. Da
sich das Vorbaugerüst unter der Last des Frischbetons elastisch durchbiegt, können
leicht Risse entstehen, und zwar dort,wo der Frischbeton schon erstarrt ist, aber
noch keine Tragfähigkeit hat. Ein weiterer Nachteil ergibt sich beim Einbringen
des Betons0 Freivorbau-Tragwerke werden meist hohlkasten-artig ausgebildet, das
heißt, es gibt eine untere Druckplattes Stege (lotrechte oder geneigte) und eine
obere Platte. Da der Beton von oben eingebracht wird, ist die Verteilung auf die
Querschnittsteile schwierig. Dieser Nachteil tritt allerdings bei mit Lehrgerüst
hergestellten Tragwerken in gleicher Weise auf.
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Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung von
langgestreckten, ungefähr horizontalen Massivtragwerken aus Beton mit schlaffer
oder vorgespannter Bewehrung zu schaffen, bei welchem diese Nachteile vermieden
sind. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß das Tragwerk in ungefähr
lotrechter Stellung errichtet und nach zumindest teilweiser Erhärtung des Betons
um eine in der Nähe seines Schwerpunktes gelegene horizontale Querachse in die Gebrauchslage
gekippt wird. Dadurch, daß die Errichtung des Tragwerkes in lotrechter Stellung
erfolgt, kann die Betonierung durchlaufend erfolgen, ohne daß das Erhärten von Abschnitten
abgewartet werden muß. Es kann hiebei
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung das Tragwerk in Gleitbauweise oder in Kletterschalung errichtet werden0
Es entfallen somit lTartezeiten beim Betonieren und das Tragwerk kann in einem Bruchteil
derjenigen Zeit hergestellt werden, welche für eine Herstellung in waagrechter Lage
im freien Vorbau erforderlich wäre. Da laufend betoniert werden kann, und der frische
Beton auf den noch nicht abgebundenen Beton aufgebracht wird, entfallen die beim
freien Vorbau auftretenden Fugen zwischen einzelnen Abschnitten und es wird daher
die Qualität der Betonierung verbessert. Es muß nur vor dem Kippen in Gebrauchslage
das zumindest teilweise Erhärten des Tragwerkes abgewartet werden.
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Das Tragwerk wird gemäß der Erfindung von einem provisorischen Auflager
ausgehend errichtet. Hiebei wird das Tragwerk zwischen zwei die Kipplagerung tragenden
Pfeilern errichtet, welche später zumindest einen Teil einer Stütze des Tragwerkes
in der Gebrauchslage desselben bilden.
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Die Kipplagerung soll möglichst nahe dem Schwerpunkt des Tragwerkes
liegen und es ist günstig, wenn die Achse der Kipplagerung mit der Schwerachse zusammenfällt,
um-zu vermeiden, daß beim Kippen äußere Seitenkräfte auf die Pfeiler, welche die
Kipplagerung tragen, einwirken, Anderseits ist es beispielsweise bei Brücken erwünscht,
das Mittelfeld im Verhältnis zu den Seitenfeldern möglichst groß zu halten. Gemäß
der Erfindung ist es daher zweckmäßig, den Schwerpunkt des Tragwerkes durch Anbringen
von Ballast zu verlagern, so daß auch bei ungleichen Hebelarmen bzw.
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bei ungleichen Längen der Tragwerksteile der Schwerpunkt in die Achse
der Kipplagerung gelangt.
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Gemäß der Erfindung wird nach dem Kippen des Tragwerkes in die Gebrauchslage
vorzugsweise ein das Tragwerk im Bereich der Schwenkachse unterfassender Querträger
zwischen den beiden die Kipplagerung tragenden Pfeilern eingezogen und es wird dann
das Tragwerk auf diesen Querträger aufgelagert. Auf diese Weise wird erreicht, daß
die Kipplagerung
lediglich die beim Bau auftretenden Kräfte überndinen
muß, nicht aber die bei Brücken beispielsweise auftretenden Verkehrslasten und es
wird weiters der Vorteil erreicht, daß die Teile der Kipplagerung rückgewonnen und
wieder verwendet waden können.
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Während der Kippbewegung treten nun andere Kräfte auf als in der
lotrechten Stellung des Tragwerkes oder in der Gebrauchslage desselben. Es werden
beispielsweise die ausladenden Teile des Tragwerkes während des Kippens auf Biegung
beansprucht, wobei in der in der Gebrauchslage oben liegenden Zone Zugkräfte auftreten.
Wenn vorgespannte Armierungen verwendet werden, so würde eine Armierung, welche
diesen Zugkräften während der Kippbewegung Rechnung trägt, in der lotrechten Stellung
eine Verbiegung des Tragwerkes bewirken bZ5f. ZU Rißbildungen führen. Gemäß der
Erfindung ist es daher vorteilhaft, wenn bei Verwendung einer vorgespannten-Armierung
nach Maßgabe der beim Kippen auftretenden Kräfte die Spannung der Armierungsglieder
verändert wird. Es können aber auch zur Aufnahme der beim Kippen auftretenden Kräfte
Seilverspannungen oder Schrägstreben vorgesehen werden. HiebeiWkann bei Verwendung
von Seilverspannungen die Spannung der Seile nach Maßgabe der beim Kippvorgang auftretenden
Kräfte während des Kippens verändert werden. In allen Fällen kann dann das Tragwerk
in der Gebrauchslage zusätzlich mit einer vorgespannten Armierung ausgestattet werden0
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch
erläutert.
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Fig.l zeigt eine Brücke Fig.2 und 3 zeigen das Tragwerk in lotrechter
Stellung, wobei Fig.2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig.3 und
Fig.3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Fig.2 darstellt. Fig.4 zeigt
das Tragwerk in die Gebrauchslage gekippt. Fig.5 zeigt einen Schnitt nach Linie
V-V der Fig.4 in größerem Maßstab. Fig.6 zeigt die Schwenklagerung in der Ansicht
in Richtung des Pfeiles VI der Fig.5. Fig.7 zeigt den nächsten Bauzustand
im
gleichen Schnitt wie Fig.5 Fig.8, 9 und 10 zeigen verschiedene Querschnitte des
Tragwerkes.
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Es soll eine Brücke, wie in Fig.1 dargestellt, hergestellt werden.
Die Brücke besteht aus zwei Tragwerksteilen 1, welche auf Stützen 2 abgestützt sind.
3 ist das Flußbett und 4 sind die uferseitig angeordneten Stützen, welche beispielsweise
von Mauern gebilde sind. Der Bereich 5 zwischen den Mauern 4 und dem Ufer ist aufgeschüttet.
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Wie Fig.2 und 3 zcigen, sind die Stützen 2 von zwei Pfeilern 6 und
7 gebildet. Zwischen diesen zwei Pfeilern 6 und 7 wird auf einem provisorischen
Auflager 8 das Tragwerk 1 in lotrechter Stellung errichtet. Dies kann in an sich
bekannter Weise in Gleitbauweise oder in einer Kletterschalung erfolgen. Der ()uerschnitt
des Tragwerkes 1 ist hohl ausgebildet, wobei 9 den Untergurt und 10 den Obergurt
darstellt. Ungefähr in der Schwerachse des fertigen Tragwerkes 1 sind Schwenkzapfen
11 vorgesehen. Zur größeren Festigkeit ist an der Stelle des Schwenkzapfens li ein
Quersteg 12 betoniert.
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Nach Erharten des Betons kann nun das Tragwerk in die in Fig.4 dargestellte,
ungefähr horizontale Gebrauchslage um die Achse der Schwenkzapfen 11 gekippt werde;.
Um beim Kippen außere auf die beiden Pfeiler 6 und 7 wirkende Kräfte zu vermeiden,
soll die durch die Schwenkzapfen 11 gebildete Schwenkachse ungefähr durch den Schwerpunkt
des Tragwerkes 1 gehen. Das Tragwerk 1 weist aber ungleich lange Arme auf und um
den Schwerpunkt des Tragwerkes 1 an die Stelle der Schwenkachse 11 zu bringen, ist
ein Ballastkörper 13 vorgesehen, welcher gegbenenfalls später entfernt werden kann.
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Die Stütze 4 würde den Schwenkkreis beeinträchtigen und, wie Fig.4
zeigt, wird daher der strichlierte Teil 4' der Stütze 4 erst nach dem Schwenken
des Tragwerkes 1 in die Gebrauchslage fertiggestellt.
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14 sind auskragende Gehsteige der Brücke. Diese auskragenden Gehsteige
stören, wie Fig.2 und 3 zeigen, das Kippen
des Tragwerkes nicht.
Gegebenenfalls können aber solche auskragende Gehsteige 14 auch hergestellt und
mit dem Tragwerk i verspannt werden, wenn sich das Tragwerk 1 bereits in der in
Fig.4 dargestellten Gebrauchslage befindet.
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Fig06 zeigt in größerem Maßstab die Schwenklagerung.
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Die Pfeiler 6 und 7 sind mit einer kreissegmentförmigen Panzerung
15, beispielsweise aus Stahl, versehen, auf welcher Rollen 16 laufen, welche den
Schwenkzapfen 11 abstützen. Beim Kippen kann jeweils die freiwerdende Rolle 16 wieder
an der anderen Seite eingelegt werden. Nach dem Kippen des Tragwerkes 1 in horizontaler
Gebrauchslage wird zwischen den beiden Pfeilern 6 und 7 ein Querträger 17 eingezogen
und auf diesen Querträger 17 wird das Tragwerk 1 unter Zwischenschaltung von Brückenlagern
18 abgestützt, zu welchem Zweck das Tragwerk durch Winden angehoben werden muß.
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Die Schwenklagerung wird nun entlastet und es können die Schwenkzapfen
11, die Rollen 16 und gegebenenfalls auch die Panzerungen 15 rückgewonnen werden0
Fig.8, 9 und 10 zeigen verschieden mögliche Querschnitte des Tragwerkes 1. Die Stege
19 in Fig.8, 20, 21 in Fig.9 und 22 in Fig.1O sind in der Länge des Tragwerkes durchlaufende
Wände und können daher in lotrechter Stellung in Gleitbauweise oder mit Kletterschalung
leichtbergestellt werden. Das gleiche gilt naturgemäß auch für den Untergurt 9 und
den Obergurt 10. Aus den ejuerschnitten nach Fig.8 bis 10 ist ersichtlichX um wieviel
einfacher die Betonierung der dargestellten Querschnitte in lotrechter Stellung
des Tragwerkes ist als in waagrechter Stellung.
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-Nach dem Kippen der beiden Tragwerksteile i in die in Fig.1 dargestellte
Stellung können beide Tragwerksteile 1 miteinander durch eine vorgespannte Bewehnng
verspannt werden. Gemäß Fig.1 stoßen beide Tragwerksteile 1 aneinander und erden
an der Stoßstelle 23 miteinander verbunden. Bei größeren Spannweiten ist es aber
auch möglich, die beiden benachbarten Enden der beiden Tragwerksteile 1 in Abstand
voneinander anzuordnen und diesen Abstand durch enen eingesetzten Träger zu überbrücken.
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Patentansprüche: