DE2543243A1

DE2543243A1 - Brueckentragwerk mit gleitend auf dem ueberbau aufgelagerten und ohne unterbrechung ueber diesen hinweggefuehrten verkehrsweg

Info

Publication number: DE2543243A1
Application number: DE19752543243
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Dyckerhoff and Widmann AG
Current assignee: Walter Bau AG
Priority date: 1975-09-27
Filing date: 1975-09-27
Publication date: 1977-03-31
Also published as: DE2543243C2

Description

"BrUckentragwerk mit gleitend auf dem überbau aufgelager-
ten und ohne Unterbrechung über diesen hinweggeführten Verkehrsweg11 Die Erfindung betrifft ein ein- oder mehrfeldriges Brüokentragwerk aus Stahl, Stahl- oder Spannbeton, bei dem der Verkehrsweg gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Unterkonstruktion gleitend auf dem aus einem Einfeldtriger oder einer Anzahl von hintereinander angeordneten Einfeldträgern bestehenden Brückenüberbau aufgelagert und ohne Unterbrechung über diesen hinweggeführt ist.
Die von der Temperatur abhängige Längenänderung von Brücken erfordert zur Ausschaltung von Zwängungskräften die Anordnung von Dehnungsfugen. Bei EisenbahnbrUcken macht dies Je nach Brüokenkonstruktion und Oberbauform ab einer Dehnlänge von 60 - 100 m die Anordnung eines Schienenauszuges notwendig, der einer laufenden Wartung bedarf. Bei Straßenbrücken sind besondere Fugenkonstruktionen torzusehen, die zu einer Verschlechterung des Fahrkomforts führen und einen großen Unterhaltungsaufwand erfordern.
Bei einem mehrfeldrigen Brückentragwerk kann durch die Verwendung von mehreren hintereinander angeordneten Einfeldträgern begrenzter Länge die Fugenbewegung klein gehalten werden. Damit lassen sich bei Eisenbahnbrücken die Schienenauszüge vermeiden. Dies setzt eine geringe Längsbeweglichkeit der Schiene gegenüber dem Brückenüberbau voraus, die bei Anwendung eines Schotteroberbaues keiner besonderen konstruktiven Maßnahmen bedarf. Bei einem schotterlosen Oberbau entstehen bei Verringerung des Längsverschiebewiderstandes im Bereich der Schienenbefestigung Schwierigkeiten, weil der Schienenfuß erhebliche Kräfte in das Tragwerk abgeben, eine exakte Spurführung und Richtung garantieren und allen Seitenkräften widerstehen muß. Außerdem fällt hier der Schiene zusätzlich die Ableitung der Bremskräfte zu, wodurch die Schiene, insbesondere bei langen Brückenzügen und hohem Zuggewicht überfordert ist. Dies erfordert die Ableitung der Bremskräfte Uberdie Erückenlager und Stützen, was eine entsprechend aufwendige Bemessung der Stützen bedingt.
Bei Straßenbrücken hat eine Einfeldbauweise, wie sie bei Verwendung von Fertigteilen möglich und üblich ist, eine große Anzahl von Dehnungsfugen zur Folge, die sich trotz ge-' ringer Fugenbewegung auf den Fahrkomfort nachteilig auswirken und einer laufenden, kostspieligen Wartung bedürfen. Hinzu kommen bei Eindringen von Streusalz in die Fugen zusätzliche Probleme. Schließlich bedingt die Ableitung der Bremskräfte huber die Stützen eine entsprechend große Dimensionierung derselben.
Bei einer Eisenbahnbrücke mit einer aufgeständerten Fahrbahn und einem lückenlosen Gleis ist es bekannt, den im Schotterbett auRgelagerten Gleisrost Uber eine Anzahl von Einfeldträgern hinwegzuführen, die jeweils nur so lang sind, daß die sich dabei ergebenden Dehnwege vom Schotteroberbau aufgenommen werden können (" ETR" -Eis enbahntechnis che Rundschau, 1974, S. 287 - 297). Für den Fall, daß die Pfeiler zu hoch werden, als daß sie auf wirtschaftliche Weise für eine Aufnahme der Bremskräfte dimensioniert werden könnten, ist eine Fixierung der Pfeilerköpfe durch eine Verspannung gegenüber den Brückenwiderlagern vorgesehen. Die Bremskräfte werden hierbei über den Schotteroberbau in den Brückenüberbau, von dort über die festen Lager in die Pfeilerköpfe und von dort über die Verspannung zu den Widerlagern abgeleitet.
Hierbei besteht der Nachteil, daß durch die elastischen Medien zwischen der Schiene und der Verspannung, die durch eine Druck- oder Zugkraft vorgenommen werden kann, eine vollständige Ubergabe der Kräfte auf die Widerlager verhindert wird, so daß ein Großteil der Bremskräfte doch in die Schiene eingeleitet wird, die durch die Formänderungen aus Temperaturunterschieden oft schon so stark belastet ist, daß sie eine weitere Belastung durch die Bremskräfte nicht verträgt.
Schließlich ist die Beanspruchung der Widerlager auf Druck, insbesondere aber auf Zug durch die Verspannung so groß, daß Beschädigungen an den Widerlagern nicht ausgeschlossen werden können. Schließlich ist auch die Verspannung selbst durch Temperaturänderungen Dehnungen unterworfen, die sich den aus den Verkehrslasten herrührenden Kräften überlagern.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine wirtschaftliche Lösung für die Vermeidung von Dehnungsfugen.lm Fahrbahnbereich bei Brückentragwerken zu finden, die trotzdem eine einwandfreie Ableitung der aus den Verkehrslasten herrührenden Horizontalkräfte ohne zusätzliche Beanspruchung der Pfeiler oder Widerlager ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Verkehrsweg bzw. die Unterkonstruktion für diesen aus einer an den Enden des Brückenüberbaus über diesen hinausreichenden durchgehend bewehrten Betonplatte besteht, die so dimensioniert ist, daß sie zusätzlich zu den Zwängungskräften aus Temperaturunterschieden die horizontalen Verkehrslasten aufnehmen und ohne Beeinträchtigung der Widerlager auf den Erdboden übertragen kann und daß der bzw. Jeder der den Briickenüberbau bildenden Einfeldträger an jeweils einem Punkt kraftschlüssig mit der Betonplatte verbunden ist.
Der Vorteil dieser Ausführung besteht vor allem im Wegfall sämtlicher Bewe gungsfugen im Fahrbahnbereich. Zudem werden alle Längskräfte aus horizontalen Bremslasten von dem Brückenüberbau und den Widerlagern ferngehalten. Die kraftschlüssige Verbindung der einzelnen Uberbauteile mit der durchgehend bewehrten Betonplatte dient der Vergleichmäßigung der temperaturbedingten Verformungen und der der hinderung von .Verschiebungen der Uberbauteile sowie der Verhinderung von Längsbew'egungen der Pfeilerköpfe, die damit ganz besonders schlank und damit sehr wirtschaRtlich gehalten werden können, Dadurch ergeben sich auch günstige Rückwirkungen auf die Brückenkonstruktion selbst.
Die durchgehend bewehrte Betonplatte ist, wenn sie in jeder Richtung gleitend auf dem Brückenüberbau aufgelagert ist, darüber hinaus in der Lage, etwaige Querbewegungen der Pfeiler, die sich über die Lager den einzelnen Uberbauteilen mitteilen, auszugleichen. Das ist wichtig bei EisenbahnbrUkken für Züge mit hohen Fahrgeschwindigkeiten, insbesondere bei unterschiedlich hohen Pfeilern, die sich z.B. durch einseitige Sonneneinstrahlung unterschiedlich stark seitlich verformen.
Die Betonplatte kann an den Enden im Erdboden verankert sein. Diese Verankerung kann auch stufenweise vorgesehen sein.
Auf der Betonplatte können Schienen für einen Schienenverkehrsweg befestigt oder es kann darauf ein Schotterbett für einen Eisenbahnoberbau angeordnet sein. In diesem Fall kann die Stahlbetonplatte im Querschnitt trogartig ausgebildet sein.
Ein besonderer Vorteil besteht noch bei Oberbauten für Magnetkissenbahnen. So kann in der durchgehend bewehrten Betonplatte ohne Beeinträchtigung durch die sonst im Bereich von Dehnungsfugen auftretenden Bewegungen die Magnetwicklung eines sogenannten Langstatormotors untergebracht werden, während der dazugehörige Rotor in Form einer Platte am Fahrzeug befestigt ist.
Die Betonplatte kann aber auch als Straßenfahrbahn ausgebildet sein.
Auf diese Weise wird ein über die Brücke fugenlos hinweggeführter Fahrbahnbelag ermöglicht, der verschiedentlich angestrebt, bislang aber noch nicht verwirklicht wurde.
Dabei kann die über den Brückenüberbau hinweglaufende Betonplatte entsprechend den Erfahrungen im Straßenbau mit freier oder gesteuerter Rißbildung ausgeführt werden. Auf den Rißabstand kann durch den Bewehrungsgehalt Einfluß genommen werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer mehrfeldrigen aufgeständerten Talbrücke, Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Eisenbahnbrücke nach der Erfindung mit schotterlosem Oberbau, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Eisenbahnbrücke nach der Erfindung mit Schotteroberbau, Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Straßenbrücke nach der Erfindung und Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt der Eisenbahnbrücke gemäß Fig. 2 im Bereich der Verbindung von Stahlbetonplatte und Uberbau.
In Fig. 1 ist eine hohe Talbrücke 1 dargestellt, bei der der Brückenüberbau aus insgesamt vier Einfeldträgern 2 besteht, die auf Pfeilern 3 bzw. auf den Widerlagern 4 aufgelagert sind. Uber die Einfeldträger 2 verläuft eine dehnfugenlose, durchgehend bewehrte Betonplatte 5, die auch über die Widerlager 4 hinwegläuft, ohne diese zu beeinträchtigen. Die Betonplatte 5 ist auf den Uberbauten und auf den Widerlagern unter Zwischenschaltung einer Gleitsdiicht 7 aufgelagert.
Die erforderliche Gleitung zwischen den Einfeldträgern 2 und der Betonplatte 5 erfordert eine ausreichend ebene Oberfläche der Träger 2 sowie den Einbau eines Gleitmediums. Das läßt sich beispielsweise durch eine Beschichtung der Brücke mit einem Kunstharz - Asphalt - Gemisch erreichen, die gleichzeitig als Gleitschicht und eventuell als Abdichtung dient.
Die erforderliche Gleitung kann aber auch auf jede andere Weise herbeigeführt werden.
Die dehnfugenlose und durchgehend bewehrte Betonplatte 5 kann an den Enden gegenüber dem Erdboden verankert sein. Im rechten Teil der Darstellung der Fig. 1 sind zwei Sporne 6 angedeutet. Anstelle dieser Sporne können auch Pfähle oder dgl. angeordnet sein. Die Platte 5 trägt dann den Verkehrsweg.
In Fig. 2 ist im Querschnitt eine Eisenbahnbrücke dargestellt. Zwischen den Einfeldträgern 2 und der Betonplatte 5 ist die Gleitschicht 7 angeordnet. Auf der Platte 5 sind in an sich bekannter Weise die Schienen 8 befestigt.
Fig. 5 zeigt als Querschnitt V-V in Fig. 2 die Ausbildung eines der Punkte 9, an denen die Platte 5 mit den Einfeldträgern 2 kraftschlüssig verbunden ist. Diese Verbindung ist im dargestellten Beispiel durch einen Stahlstab 10 bewerkstelligt, mit dem die Betonplatte 5 und die Deckplatte 2' des in Fig. 2 im Querschnitt dargestellten Hohlkastenträgers miteinander verspannt sind.
Fig. 3 zeigt einen Querschnjtt durch eine Eiserbahnbrücke, bei der die Platte 5 durch seitliche Aufkantungen 11 trogförmig ausgebildet ist und ein Schotterbett 12 trägt.
Auf dieses Schotterbett 12 sind in üblicher Weise Schwellen 13 gelegt, auf denen die Schienen 8 befestigt sind.
In Fig. 4 ist schließlich noch ein Querschnitt durch eine Straßenbrücke dargestellt. Hier kann die dehnfugenlose und durchgehend bewehrte 'Betonplatte 5 entweder direkt befahren oder mit einem Asphaltbelag 14 versehen sein, der als Fahrbahn dient. Fahrbahnsicherungseinrichtungen, wie Leitplanken 15, können in an sich bekannter Weise vorgesehen sein. Leerseite

Claims

Patentansprüche ( Ein- oder mehrfeldriges Brückentragwerk aus Stahl, Stah-oder Spannbeton, bei dem der Verkehrsweg gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Unterkonstruktion gleitend auf dem aus einem Einfeldträger oder einer Anzahl von hintereinander angeordneten Einfeldträgern bestehenden Brückenüberbau aufgelagert und ohne Unterbrechung über diesen hinweggeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verkehrsweg bzw. die Unterkonstruktion für diesen aus einer dehnfugenlosen, an den Enden des BrückenUberbaus über diesen hinausreichenden durchgehend bewehrten Betonplatte (5) besteht, die so dimensioniert ist, daß sie zusätzlich zu den Zwängungskräften aus Temperaturunterschieden die horizontalen Verkehrslasten aufnehmen und ohne Beeinträchtigung der Widerlager auf den Erdboden Ubertragen kann und daß der bzw. jeder der den Brückenüberbau bildenden Einfeldträger (2) an jeweils einem Punkt (9) kraftschiUssir mit der Betonplatte (5) verbunden ist.
2. Brückentragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonplatte (5) an den Enden im Erdboden verankert ist.
3. Brückentragwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerung stufenweise vorgesehen ist.
4. Brückentragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzei'chnet, daß auf der Betonplatte (5) Schienen (8) für einen Schienenverkehrsweg befestigt sind (Fig. 2).
5. Brückentragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Betonplatte (5) ein Schotterbett (12) für einen Eisenbahnoberbau angeordnet ist'(Fig. 3).
6. Brückentragwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonplatte (5) im Querschnitt trogartig ausgebildet ist (Fig. 3).
7. Brückentragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonplatte (5) als Straßenfahrbahn ausgebildet, z.B. mit einem Asphaltbelag (14) versehen ist (Fig. 4).