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Verfahren zum Bau eines Brückenbogens
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bau eines Brückenbogens,
bei dem zwei Halbbögen um ihre jeweiligen Fußpunkte in ihre endgültige Lage geschwenkt
werden.
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Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 30 16 057 bekannt. In diesem
Verfahren werden die beiden Halbbögen jeweils vom Fußpunkt der Halbbögen aus hergestellt,
wobei jeder Halbbogen im wesentlichen aufrecht in seinem Widerlager stehend hergestellt
wird und der fertiggestellte Halbbogen jeweils mit Hilfe einer an dem Halbbogen
angreifenden Abspannung in seine endgültige Lage abgelassen wird. Dabei wird der
Halbbogen um seinen Fußpunkt geschwenkt. Das bekannte Verfahren erfordert eine gute
Verankerung der Spannkabel sowie Spannglieder und Spannseile für die Sicherung der
Halbbögen während der Montage. Auch zum Ablassen der Halbbögen sind aufwendige Einrichtungen
wie Hohlkolbenpressen, Zwischenverankerungen sowie je-
weils ein
nur einmal verwendbarer verankerter Lagerbock notwendig. In dem bekannten Verfahren
werden die Spannkabel nach der Fertigstellung der Halbbögen in der Nähe ihres äußeren
Endes befestigt, damit beim Ablassen die durch die Abspannung in den Halbbogen eingeleitete
Kraft in einem erheblichen und ständig zunehmenden Ausmaß als Bogenschub wirkt.
Da die Höhe des Bogenscheitels durch die Länge der Spannkabel bestimmt wird, wirkt
sich jedoch eine kleine Längenänderung in dem Spannkabel in einer relativ großen
Höhenänderung des Bogenscheitels aus, insbesondere dann, wenn der Halbbogen in etwa
seine vorgesehene Lage erreicht hat. Daher ist in diesem bekannten Verfahren die
Höhe des Halbbogens und damit die Lage des Halbbogens gerade dann nur ungenau justierbar,
wenn es notwendig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bau eines
Brückenbogens der eingangs genannten Art zu schaffen, das wirtschaftlicher, weniger
aufwendig ist und bei dem die Lage des Bogenscheitels genauer justierbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halbbögen
aus einer im wesentlichen horizontalen Lage durch eine oder mehrere Pressen in ihre
endgültige Lage hochgedrückt werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist die Höhe
des Brückenscheitels während des Bogenbaus sehr viel genauer justierbar. Das Verfahren
ist auch wirtschaftlicher, da weder Verankerungen für Spannkabel noch aufwendige
Sicherungen während des Baus der Halbbögen notwendig sind, denn die Halbbögen können
im wesentlichen horizontal hergestellt werden. Statt zusätzlicher, nur einmal verwendbarer
Verankerungen können im erfindungsgemäßen Verfahren schon vorhandene Brückenpfeiler
als Verankerung für die Hydraulikpressen verwendet werden.
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Da auch bei den langhubigsten Pressen die Halbbögen nicht in einem
Arbeitsgang auf die erforderliche Höhe gedrückt
werden können, ist
es erforderlich, daß das Hochdrücken in mehreren Arbeitsgängen vorgenommen wird.
In jedem Arbeitsgang muß der Halbbogen in seiner Lage gesichert werden und entweder
die Lage der Presse oder deren Angriffspunkt an dem Halbbogen geändert werden. Besonders
vorteilhaft ist es, während des Zurückfahrens der Presse einen Rohrabschnitt zwischen
den bewegten Teil der Presse und den Halbbogen zu setzen, nachdem der Halbbogen
in seiner Lage gesichert worden ist. Danach fährt die Presse wieder hoch. Dieses
Verfahren ist beliebig oft wiederholbar, indem nach jedem Zurückfahren der Presse
ein neuer Rohrabschnitt zwischen den bewegten Teil der Presse und den mit dem Halbbogen
vorher verbundenen Rohrabschnitt gesetzt wird.
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Während des Hochdrückens des Halbbogens durch die Presse bewegt sich
die Stelle des Halbbogens, an der die Presse angreift, nicht nur in vertikaler,
sondern auch in horizontaler Richtung. Zum Ausgleich dieser horizontalen Bewegung
wird vorzugsweise vorgeschlagen, daß eine die Presse aufweisende Stützkonstruktion
an ihrem Fußpunkt um eine Achse schwenkbar ist, die zu der Schwenkachse am Fußpunkt
des Halbbogens parallel ist.
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Eine schnelle Abfolge der einzelnen Arbeitsgänge wird dadurch erreicht,
daß die Rohrabschnitte über Außenflansche miteinander verbunden sind oder daß an
der Außenseite eines Endes jedes Rohrabschnitts ein über das Ende herausragendes
Rohrsegment größeren Durchmessers koaxial befestigt ist, in das der nächste untere
Rohrabschnitt gesteckt wird, und daß mehrere Hohlzylindersektoren die mit dem Halbbogen
verbundenen Rohrabschnitte an einem Außenflansch oder dem Rohrsegment abstützen.
Diese Methode ermöglicht einen schnellen Auf- und Abbau der Abstützung des Halbbogens.
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Auch wird vorgeschlagen, daß die Hohlzylindersektoren durch
nach
außen weisende, radiale Flügelbleche und/oder eine senkrecht zu den Sektoren und
den Flügelblechen angeordnete Ringscheibe verstärkt sind. Diese Anordnung ermöglicht
es, daß zur sicheren Kraftübertragung die Hohlzylindersektoren eng an den Rohrabschnitten
anliegen, aber dennoch die Stützkonstruktion selber in genügendem Abstand davon
angeordnet ist, so daß die Außenflansche bzw. die Rohrsegmente beim Hochdrücken
durch die Presse nicht durch die Stützkonstruktion behindert werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Hohlzylindersektoren über die
Ringscheibe an der Stützkonstruktion aufliegen und daß die Hohlzylindersektoren
durch Keile in ihrer Lage gegenüber der Stützkonstruktion gesichert sind. Die Keile
bieten eine ausreichende Sicherheit, ermöglichen aber auch den schnellen Auf- und
Abbau der Hohlzylindersektoren.
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Zur weiteren Sicherung der Rohrabschnitte wird vorgeschlagen, daß
ein oder mehrere Außenflansche der Rohrabschnitte in eine oder mehrere Ausnehmungen
der Flügelbleche eingreifen und dadurch zusätzlich in ihrer vertikalen Lage gesichert
sind. Diese Maßnahme bietet ohne einen zusätzliche zeitlichen Aufwand eine weitere
Sicherheit.
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Zur weiteren Verstärkung und Versteifung der Hohlzylindersektoren
wird vorgeschlagen, daß sie miteinander zu einem geschlossenen Ring verbindbar sind.
Diese Verbindung ist lösbar, damit der geschlossene Ring schnell und auf eine einfache
Weise auseinander- und wieder zusammengebaut werden kann.
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Statt der Hohlzylindersektoren können auch an der Stützkonstruktion
befestigte Bolzen, die in Öffnungen in den Rohrabschnitten eingreifen, diese abstützen.
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Bei dieser Methode, die Rohrabschnitte abzufangen, ist es
vorteilhaft,
wenn die die Bolzen haltende Stützkonstruktion möglichst nahe an den Rohrabschnitten
angeordnet ist. Daher wird vorgeschlagen, daß an der Innenseite eines Endes jedes
Rohrabschnitts ein über das Ende herausragendes Rohrsegment geringeren Durchmessers
koaxial befestigt ist, mit dem der angrenzende Rohrabschnitt lösbar verbunden ist.
Damit wird erreicht, daß die die Rohrabschnitte verbindenden Teile nur wenig nach
außen ragen. Ferner wird vorgeschlagen, daß die Stirnflächen angrenzender Rohrababschnitte
unmittelbar aufeinanderliegen. So wird das Gewicht des Halbbogens unmittelbar von
Rohrabschnitt zu Rohrabschnitt weitergegeben, ohne daß die Verbindungsteile zwischen
den Rohrabschnitten stark belastet werden.
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In einer alternativen Ausführung wird vorgeschlagen, daß die Rohrabschnitte
durch eine an der Stützkonstruktion befestigte Platte abgestützt werden. Dabei werden
die Rohrabschnitte über nach außen ragende Teile von der Platte abgestützt, welche
vorzugsweise gleichzeitig die Rohrabschnitte miteinander verbinden. Daher wird vorgeschlagen,
daß in dieser Ausführung der Rohrabschnitt über den Außenflansch oder das Rohrsegment
von der Platte gestützt wird.
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Ferner wird vorgeschlagen, daß die von dem Rohrabschnitt abgewandte
Seite der Platte in der Stützkonstruktion lösbar eingespannt ist, damit die auf
die Platte ausgeübte Kraft nicht nur direkt von der Stützkonstruktion, sondern auch
über die Einspannung abgeleitet wird.
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Zur Sicherung der waagerechten Lage der Platte gegenüber dem Rohrabschnitt
ist ein an dem Außenflansch oder Rohrsegment anliegender Steg auf der Platte befestigt.
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Ferner kann die Platte zur Erhöhung ihrer Stabilität aus mehreren,
zu einem geschlossenen Ring lösbar miteinander verbindbaren Ringsektoren bestehen.
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Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Halbbogen vor
und nach dem Aufrichten durch eine Presse, Fig. 2 und 3 die Hubvorrichtung in unterschiedlichen
Ansichten, Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Abstützung der Rohrabschnitte mit
Hilfe von Hohlzylindersektoren, Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V - V
in Fig. 4, Fig. 6 die Abstützung der Rohrabschnitte durch an der Stützkonstruktion
befestigte Bolzen im Längsschnitt als ein zweites Ausführungsbeispiel und Fig. 7
die Abstützung der Rohrabschnitte durch eine an der Stützkonstruktion befestigte
Platte im Längsschnitt als ein drittes Ausführungsbeispiel.
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Figur 1 zeigt einen Teil einer Fachwerkbrücke 1, auf dem ein Halbbogen
2 einer Bogenbrücke durch Stützen 3 im wesentlichen waagerecht gelagert ist. Der
Halbbogen 2 ist um ein Gelenk 4, welches sich in der Nähe des Fußpunktes des fertigzustellenden
Bogens befindet, drehbar. Nahe dem Ende des Halbbogens2, das den Scheitel der Bogenbrücke
bilden soll, greift eine an der Fachwerkbrücke 1 verankerte Hydraulikpresse 6 an,
die den Halbbogen 2 aus der im wesentlichen horizontalen Lage in die endgültige
Lage, die durch den Halbbogen 7 in Figur 1 gezeigt wird, hochdrückt.
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Der Halbbogen wird hochgedrückt, in dem die Presse um ihren maximalen
Hub hochfährt, und der Halbbogen in seiner Lage gesichert wird. Dann fährt die Presse
zurück und zwischen dem bewegten Teil der Presse und dem Halbbogen wird ein Rohrabschnitt
gesetzt, welches zusammen mit dem Halbbogen durch die Presse erneut hochgedrückt
wird. So wird nach jedem Zurückfahren der Presse ein neuer Rohrabschnitt zwischen
dem bewegten Teil der Presse und den mit dem Halbbogen verbundenen Rohrabschnitten
gesetzt.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen die Presse 6 und die an dem Halbbogen 2,
7 befestigten Rohrabschnitte 8 kurz vor dem Zurückfahren der Presse 6, wenn die
Rohrabschnitte 8 in ihrer Lage durch eine Stützkonstruktion 9 gesichert sind.
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Die Presse 6 und die Stützkonstruktion 9 sind um die gleiche Achse
wie der Halbbogen 2, 7 drehbar auf einem Träger 10 gelagert, der wiederum mit der
Fachwerkbrücke 1 verbunden ist. Der Träger 10 wird zusätzlich durch eine oder mehrere
Abspannungen 11 gehalten. Um nach jedem Zurückfahren der Presse 6 einen neuen Rohrabschnitt
8 zwischen die Presse 6 und den mit dem Halbbogen 2, 7 vorher verbundenen Rohrabschnitt
8 setzen zu können, ist die Länge A der Rohrabschnitte 8 nicht größer als der maximale
Hub B der Presse 6. Wird als Presse 6 eine Langhubpresse verwendet, so können 0,50
bis 1,50 m, vorzugsweise etwa 1 m lange Rohrabschnitte 8 verwendet werden.
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Der obere Teil der Stützkonstruktion 9 ist in den Figuren 4 und 5
dargestellt. Figur 4 zeigt die über verschraubte Außenflansche 12 miteinander verbundenen
Rohrabschnitte 8, die in der Stützkonstruktion 9 gehalten sind. Auf einer axialen
Stütze 13 der Stützkonstruktion 9 ist eine Platte 14 angeordnet, mit der eine die
Rohrabschnitte 8 abstützende Halterung 15 lösbar verbunden ist. Die Halterung 15
weist zwei um die Rohrabschnitte 8 herum angeordnete Hohlzylinder-
sektoren
16 auf, auf die ein Außenflansch 12 des zuletzt an dem Halbbogen 2 befestigten Rohrabschnitts
8 aufliegt.
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Der Außenflansch 12 ist praktisch über seinen gesamten Umfang durch
die Hohlzylindersektoren 16 abgestützt. Die Sektoren 16 sind mit einer ringförmigen
Scheibe 17 verbunden, die durch Keile 18 an der Platte 14 der Stützkonstruktion
9 gehalten ist. Der kreisförmige Ausschnitt aus der Platte 14, durch die die Rohrabschnitte
8 geschoben werden, hat einen größeren Durchmesser als die Außenflansche 12, damit
die Platte 14 nicht das Durchschieben der Rohrabschnitte 8 behindert, und liegt
daher nicht sehr nah an der Außenwand der Rohrabschnitte 8 an. Um dennoch eine gute
Kraftübertragung von den Rohrabschnitten 8 auf die Stützkonstruktion 9 zu erreichen,
haben die ringförmige Scheibe 17 und die Hohlzylindersektoren 16 einen geringeren
Durchmesser, so daß die Scheibe 17 und die Sektoren 16 möglichst nahe an der Außenwand
der Rohrabschnitte 8 angeordnet sind.
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Zur Verstärkung und Versteifung der Hohlzylindersektoren 16 und der
ringförmigen Scheibe 17 sind nach außen weisende, radiale Flügelbleche 19 mit den
Sektoren 16 und der Scheibe 17 starr verbunden. Die Bleche 19 überragen die Sektoren
16 und weisen im Bereich der oberen Kante der Sektoren 16 eine nach innen weisende
Ausnehmung 20 mit einer waagerechten oberen Kante auf. Der Abstand der oberen Kante
der Ausnehmung 20 von der Oberkante der Hohlzylindersektoren 16 ist doppelt so groß
wie die Dicke der Außenflansche 12, so daß die obere Kante an der oberen Stirnfläche
des Außenflansches des Rohrabschnitts 8 anliegt, welches mit dem zuletzt hochgedrückten
Rohrabschnitt 8 verbunden ist. Die Halterung 15 besteht aus zwei oder mehreren Teilen,
welche miteinander zu einem geschlossenen Ring verbunden werden können, indem die
äußeren Flügelbleche 19 der einzelnen Teile der Halterung 15 miteinander verschraubt
werden.
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Figur 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, in dem statt der Hohlzylindersektoren
Bolzen 21 die Rohrabschnitte 8
abstützen. Die Bolzen 21 werden
durch ein mit der Stützkonstruktion 9 befestigtes Lager 22, das die Form einer Platte
oder eines Hohlzylindersektors haben kann, und eine Öffnung in einem der Rohrabschnitte
8 gesteckt. Die Rohrabschnitte 8 sind miteinander nicht durch Außenflansche 12,
sondern über ein kurzes Rohrsegment 23 verbunden, das mit der Innenseite eines Endes
jedes Rohrabschnitts 8 verschweißt ist und über dieses Ende herausragt. Mit dem
herausragenden Ende des Rohrsegments 23 ist der angrenzende Rohrabschnitt 8 über
Stifte 24 verbunden, die durch den angrenzenden Rohrabschnitt 8 und das Rohrsegment
23 derart geführt sind, daß die Stirnflächen angrenzender Rohrabschnitte 8 unmittelbar
aufeinanderliegen. Dadurch ist gewährleistet, daß der Hauptanteil des Gewichts des
Halbbogens 2 nicht über die Stifte 24, sondern direkt von Rohrabschnitt 8 zu Rohrabschnitt
8 übertragen wird. Die Stifte 24 dienen nur zur zusätzlichen Sicherung der Rohrabschnitte
8 und können auch entfallen, da die Rohrabschnitte 8 durch das Rohrsegment 23 ineinander
gesteckt werden können.
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In einer dritten, in Figur 7 gezeigten Auführung werden die Rohrabschnitte
8 durch eine an der Stützkonstruktion 9 befestigte Platte 25 abgestützt. Wie im
vorigen Ausführungsbeispiel ist am Ende eines jeden Rohrabschnitts 8 ein über das
Ende herausragendes Rohrsegment 26 angeschweißt, in den der angrenzende Rohrabschnitt
8 gesteckt wird. In diesem Fall ist das Rohrsegment jedoch an der Außenseite des
Rohrabschnitts 8 angeschweißt, so daß die Platte 25 an der unteren Stirnfläche dieses
Rohrsegments die Rohrabschnitte 8 und damit auch den Halbbogen 2 abstützen kann.
Die Platte 25 besteht aus mehreren, zu einem geschlossenen Ring verschraubbaren
Ringsektoren und ist an ihrer von dem Rohrabschnitt 8 abgewandten Seite durch ein
Spannteil 27 in der Stützkonstruktion 9 eingespannt. Das Spannteil 27 ist lösbar
mit der Stützkonstruktion 9 verbunden. Zur Sicherung
der horizontalen
Lage der Platte 25 ist ein ringsektorförmiger Steg 28 auf die Platte 25 aufgeschweißt.
Der Steg 28 liegt mit seiner zu den Rohrabschnitten 8 weisenden Innenfläche an dem
Rohrsegment 26 an, wenn die Rohrabschnitte 8 durch die Platte 25 abgestützt werden.
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Anstelle der Rohrsegmente 23 und 26 im zweiten und dritten Ausführungsbeispiel
können auch Innen- oder Außenflansche verwendet werden. Ebenso können im ersten
Ausführungsbeispiel die Außenflansche 12 der Rohrabschnitte 8 durch die Rohrsegmente
26 ersetzt werden.