-
Verfahren zum Herstellen einer
-
Brücke aus Stahlbeton oder Spannbeton
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Brücke aus Stahlbeton
oder Spannbeton nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Ortsfeste Brücken aus Beton werden aus Ortbeton mit Hilfe stationärer
Schalungegerüste oder im Freivorbau oder im Taktschiebeverfahren hergestellt. Ferner
können solche Brücken nach dem Stand der Technik auch aus vorgefertigten Fertigteilen
hergestellt werden. - Gemeinsam ist diesen bekannten Herstellungsweisen, daß der
den Brückenüberbau darstellende Träger oder die Trägerabschnitte,aus denen der Uberbau
gebildet wird, in horizontaler Lage hergestellt wird bzw. werden. Im Falle einer
Brückenherstellung aus Fertigteilen erfolgt analog dazu der Einbau der Fertigteile
unmittelbar in horizontaler Lage.
-
Diese Herstellungsweisen erfordern eine erhebliche Anzahl zeitraubender
Arbeitsschritte. Hinzu kommt im Falle eines notwendigen stationären Schalungsgerüsts
das Erfordernis, daß der Untergrund für die Gerüstgründungen geeignet sein muß.
-
In dem Fall, in dem die Errichtung eines stationären Schalungsgerüsts
über die Länge des Trägers auf Schwierigkeiten stößt, beispielsweise wenn ein Fluß
überbrücke werden soll, ist es auch bekannt, den Träger zunächst in einer Richtung
entlang des Flußufers herzustellen, in der der Untergrund zur Gerüstgründung geeignet
ist, und den verfestigten Träger anschließend um eine lotrechte Achse zu schwenken,
so daß er die gewünschte
Einbau-Endlage über den Fluß einnimmt.
Unabhängig von der Jeweiligen Schwenkstellung ist dabei aber der Träger stets horizontal
ausgerichtet. Während der ersten Herstellungsphase des horizontalen Trägers gelten
die gleichen Nachteile und Einschränkungen wie voranstehend geschildert.
-
Bei Stahlbrücken ist es ferner bekannt, Trägerabschnitte um eine horizontale
Schwerachse schwenkbar oder klappbar zu gestalten, um einen Verkehrsweg unter der
Brücke durch Aufklappen der Brücke vollständig freihalten zu können.
-
Das Herstellverfahren solcher Stahlbrücken, die im übrigen mit Stahlbeton-oder
Spannbetonbrücken nicht vergleichbar sind, wird dadurch aber nicht beeinflußt.
-
Zu der vorliegenden Erfindung gehört die Aufgabe, ein Verfahren zum
Herstellen einer Brücke aus Stahlbeton oder Spannbeton so zu konzipieren, daß die
den BrUckenüberbau darstellenden Trägerabschnitte in möglichst rationeller Weise
rasch und nur unter Einsatz wenig aufwendiger Fertigungsmittel weitgehend unabhängig
von der Beschaffenheit des Untergrundes hergestellt werden können.
-
Die Merkmale des zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehenen Verfahrens
sind in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.
-
Dieses Verfahren hat den wesentlichen Vorteil, daß die an sich horizontal
anzuordnenden Trägerabschnitte in rationeller Weise wie sonst lotrechte Bauelemente
in Gleit-oder Kletterbauweise hergestellt werden können. Die hierzu herangezogene
bekannte Kletterbauweise besteht darin, daß eine Kletterschalung schrittweise nach
oben bewegt wird und daß die einzelnen Fertigungsabschnitte ebenfalls
schrittweise
bewehrt betoniert werden, daß sie schrittweise erhärten und vorgespannt werden.
Die Gleitbauweise besteht in üblicher Weise darin, daß die Gleitschalung kontinuierlich
nach oben bewegt wird und daß ein kontinuierliches Bewehren, Betonieren und Erhärten
- ohne schrittweises Vorspannen - erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht
zur lotrechten Herstellung der Trägerabschnitte und zum Einbringen dieser Trägerabschnitte
in die horizontale Endlage ferner vor, daß das Gewicht während der Herstellung und
des Drehens sicher unter Einsatz wenig aufwendiger Mittel aufgenommen wird und daß
eine exakte Schwenkbewegung in die gewünschte horizontale Endlage ermöglicht ist.
-
Die fertige Brücke steht also auf Pfeilern, die auch eine wesentliche
Funktion bei der Herstellung der Trägerabschnitte haben und insofern mehrfach ausgenutzt
werden.
-
Das Herstellungsverfahren wird weiter dadurch rationalisiert, daß
der Pfeiler und ein bis zum Pfeilerkopf reichender unterer Abschnitt des Trägers
gemeinsam gleichzeitig hergestellt werden. Die gemeinsame Herstellung beinhaltet
eine gemeinsame Schalung und Bewehrung sowie gleichzeitig ablaufende Vorgänge des
Bewehrens, Betonierens bei gleichen Taktlängen bzw. Baugeschwindigkeiten. Die dabei
erzielten Einsparungen sind erheblich im Vergleich zu einer getrennt aufeinanderfolgenden
vollständigen Herstellung der Stützen und Balken unter Verwendung getrennter Schalungen
bzw.
-
individueller Rastungen.
-
Die Drehung des lotrecht hergestellten Trägers in dessen horizontale
Endlage wird wesentlich dadurch erleichtert, daß die Drehachse in die Schwerpunktachse
des Trägers gelegt ist.
-
Zur Uberwindung der Schwierigkeiten, wie der Träger bzw.
-
Trägerabschnitt zunächst lotrecht hergestellt und dann in seine horizontale
Lage verbracht werden kann, ist nach einer Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen,
daß der Träger während seiner lotrechten Herstellungsphase zunächst am Trägerfuß
auf absenkbaren hydraulischen Pressen abgestützt wird und daß nach Herstellung von
Drehlagern an dem Träger und dem Pfeiler die hydraulischen Pressen abgesenkt werden,
so daß der Träger in den Drehlagern zum anschließenden Schwenken in die Horizontale
aufliegt.
-
- In vorteilhafter Weise wird also das gesamte Gewicht des Trägers
bzw. des Trägerabschnitts zunächst von den verhltnismäßig weit hochgefahrenen hydraulischen
Pressen aufgenommen und erst nach Fertigstellung der Drehlager in diese abgeleitet.
Die Drehlager können aus seitlich aus dem Träger herausragenden,horizontal orientierten
Zapfen bestehen, die in je einer - vorzugsweise nach oben offenen -Kalotte auf der
Oberseite des Pfeilerkopfs zur Auflage gelangen. Die Zapfen können dabei durch einen
durchgehenden Stab miteinander verbunden sein, bzw. einstückig aus diesem Stab ausgebildet
sein, um eine gute Aufnahme der Kräfte, insbesondere ohne zu große Beanspruchung
der Befestigungsstellen der Zapfen an dem Pfeiler, befUrchten zu lassen.
-
In diesem Falle ist also die Drehachse (Zylinder) am Pfeiler schwenkbar,
während sie am Balken befestigt ist.
-
Eine Umkehrung dieser Bauweise mit an den Pfeiler befestigter Drehachse
bei drehbarer Lagerung in dem Balken ist ebenfalls realisierbar.
-
Im einzelnen kann das vollständige Herstellungsverfahren der Brücke
zweckmäßig mit den in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 angegebenen Merkmalen
unter Einsatz wenig aufwendiger Mittel erfolgen.
-
Als Variante dieses Verfahrens, welches vorsah, daß
der
Träger zunächst in den Drehlagern ruht, und anschließend mit den normalen Lagern
in Berührung gebracht wird, ist auch eine solche Variante möglich, daß die Drehlager
zugleich als endgültige Lager dienen. In diesem Fall müssen zwar die Drehlager auch
zur Aufnahme der Verkehrslast dimensioniert sein, dafür entfallen aber gesonderte
Herstellungsabschnitte für andere spezielle, endgültig vor gesehene Lager.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand einer Zeichnung
mit 4 Figuren erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Abschnitt einer Stahlbeton- oder
Spannbetonbrücke mit einem Pfeiler gleichzeitig in verschiedenen Herstellungsphasen
eines Trägerabschnitts; Fig. 2 einen Querschnitt durch den Pfeiler und Trägerabschnitt
entlang der Linie A-A in Fig. 1; Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Brücke im Bereich
eines Drehlagers und Fig. 4 einen lotrechten Schnitt durch die fertiggestellte Brücke
durch einen Abschnitt des Pfeilers mit aufliegendem Träger.
-
In den Figuren ist ein Trägerabschnitt la bzw. Ib mit Plattenbalkenquerschnitt
dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich aber in im wesentlichen gleicher
Weise auch bei Trägerabschnitten mit Hohlkastenquerschnitt anwenden.
-
In Fig. 1 ist mit 2 ein Fundament bezeichnet, welches zusammen mit
den Anschlußbewehrungen für Pfeiler und
hydraulische Pressen 3
als erstes hergestellt wird.
-
Auf dem Fundament wird, nachdem eine Kletterschalung - in der Zeichnung
nicht dargestellt - aufgebaut ist, der Träger la errichtet. Dabei wird der Träger
zugleich mit dem Pfeiler 4 mit einer gemeinsamen Kletterschalung gleichzeitig hochgezogen,
und zwar bis zum Pfeilerkopf 5.
-
Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist der Pfeilerkopf zur Bildung des
Teils eines Drehlagers 6 als nach oben offene Kalotte 7 geformt.
-
Nach Erreichen des Pfeilerkopfes 5 wird das Drehlager 6 fertiggestellt,
und zwar in der Schwerachse des noch zu vollendenden Trägers Ia. Wie Fig. 4 zeigt,
umfaßt das Drehlager 6 eine Achse 8, welche in die Innenseite des Trägerprofils
fest eingelassen ist und die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Kalotte
7 aufweist.
-
Im Anschluß an die Fertigstellung des Drehlagers 6 wird der Träger
1a bis zu seinem oberen lotrechten Ende unter weiterem Klettern der Schaltung hochbetoniert.
-
Dabei steht der gesamte Träger 1a nach wie vor auf den nach oben ausgefahrenen
hydraulischen Pressen 3, Der Pfeiler 4 dagegen ist in das Fundament fest eingespannt.
-
Nach der Fertigstellung des Trägers bzw. Trägerabschnitts Ia in der
lotrechten Lage wird der Träger durch Betätigung der Pressen 3 soweit abgesenkt,
daß die Achse 4 des Drehlagers 6 in der Kalotte 7 zur Auflage gelangt. Die Trägerlast
wird also von dem Drehlager übernommen.
-
Anschließend wird der Träger 1a um den Drehpunkt des Lagers in die
horizontale Lage geschwenkt, so daß nunmehr der Träger die unter dem Bezugszeichen
Ib ersichtliche Lage
einnimmt. Die Schwenkung kann dabei mit Hilfe
eines Seils und einer Seilwinde erfolgen.
-
Nachdem der Träger die Lage wie unter Bezugsziffer Ib gezeigt annimmt,
ist der sogenannte Waagebalkenzustand erreicht, wie er aus dem Freivorbau bekannt
ist. Der Oberbau der Brücke kann danach in üblicher Weise durch Verbindung der Enden
des Trägers 7b mit den benachbarten, nicht mit Bezugsziffern versehenen Trägern,
die in gleicher Weise hergestellt sind, unter Schließen einer Verbindung an der
Stelle 9 fertiggestellt werden.
-
Die Kletterschalung konnte bereits nach Abschluß der lotrechten Herstellungsphase
des Trägerabschnitts Ia entfernt werden. Es ist aber auch möglich, die Kletterschalung
mit in die horizontale Lage zu schwenken, damit die Kletterschalung zur Verbindung
benachbarter Trägerabschnitte an den Verbindungsstellen 9 weiterverwendet werden
kann.
-
Gemäß Fig. 4 sind an dem Pfeiler spezielle Lagerkonsolen 10 vorgesehen,
die zur Aufnahme endgültiger Lager in der gedachten Stützachse angeordnet sind.
Es versteht sich, daß zur Auflage des Brückenüberbaus auf den endgültigen Lagern
11 das Drehlager 6 zu entlasten ist.
-
Das Drehlager 6 kann aber auch so dimensioniert werden, daß es zur
Aufnahme sämtlicher Lasten nach Fertigstellung der Brücke geeignet ist, so daß getrennte
endgültige Lager 11 in diesem Fall nicht benötigt werden. Der Fertigungsaufwand
kann dadurch noch weiter reduziert werden.