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Schleppbrücke. Der bewegliche AnschluB von schwimmenden Stützen (Schiffbrücken)
an feste Landwiderlager oder Pfeiler geschieht meist durch eine besondere Brücke,
eine sogenannte Schleppbrücke, die einerseits auf dem Landwiderlager und andererseits
auf der ersten schwimmenden Unterstützung lagert. Diese schwimmende Unterstützung
folgt den Wasserspiegelschwankungen und verändert ihre Höhenlage auch durch die
Verkehrslast. Ferner
ist auch ein ungleichmäßiges Einsenken des
Schwimmkörpers, quer zur Brückenlängsachse gesehen, möglich durch einseitige Verkehrslast
oder durch Windkräfte und andere höher angreifende Kräfte senkrecht zur Brükkenachse.
Ein solcher Schleppträger ist also am Landwiderlager in zwei Punkten, die in senkrechter
Richtung keine Verschiebung erfahren, fest gelagert, während die Auflagerung am
ersten Schwimmkörper eine Verdrehung erfahren kann.
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Die Schleppbrücke selbst erfährt sonach eine Verwindung, da der Endquerträger
über der schwimmenden Stütze gegenüber dem Endquerträger am Landwiderlager um einen
gewissen Winkel verdreht wird und so die gesamte Brücke Torsionsbeanspruchungen
erfährt. Bei Holzbrücken und anderen kleineren Schleppträgern sind die dadurch auftretenden
Beanspruchungen nicht besonders gefährlich. Wenn jedoch eine regelrechte eiserne
Brücke mit der üblichen Fahrbahntafel solchen Beanspruchungen ausgesetzt werden
würde, so wäre die Folge eine baldige Zerstörung einzelner Teile sowie des ganzen
Bauwerkes.
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Auf beiliegender Zeichnung zeigt Abb. i schematisch (als prismatische
Platte dargestellt) den Schleppträger am. Landwiderlager und auf der schwimmenden
Stütze gelagert, wenn letztere horizontal liegt.
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Abb. 2 stellt die Gestaltung und Verwindung einer solchen Brückentafel
dar, wenn die schwimmende Stütze eine Drehung um den Winkel a erfährt.
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Abb. 3 ist schematisch, wiederum als prismatische Platte dargestellt,
ein gemäß der Erfindung gelagerter Schleppträger bei Drehung um den Winkel a.
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Abb. q. zeigt schematisch die Auflagerung des Endquerträgers am Landwiderlager.
Abb. 5 gibt die Anordnung gemäß der Erfindung für den Fall an, daß die Auflagerung
an der schwimmenden Stütze parallel mit der Lagerlinie des Landes verläuft.
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Abb.6 ist dieselbe Anordnung wie Abb. 5 bei einer Drehung um den Winkel
a.
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Abb. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, und Abb. 8 stellt diese
Ausführungsform bei um den Winkel a geneigter schwimmender Stütze dar.
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Die Abb. z läßt ersehen, in welcher Weise eine Verwindung der Brückentafel
bei den bisher bekannten Einrichtungen auftritt, so daß bei Ausbildung der fahrbaren
Brücke in Beton u. dgl. die Gefahr von Rissen und Brüchen unvermeidbar ist.
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Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung beseitigt einerseits durch
die Lagerung der Brücke, anderseits durch -die Auflösung der Fahrbahntafel in einzelne
Glieder, wodurch bei Schiefeinstellung der schwimmenden Stütze keinerlei Zusatzbeanspruchungen
in den einzelnen Gliedern des Schleppträgers auftreten und auch die Überleitung
des Verkehrs vom Land auf die Schiffsbrücke unbehindert vor sich gehen kann. Zu
diesem Zweck wird nach Abb. 3 im Punkte M (dem. Mittelpunkt des Endquerträgers am
Landwiiderlager) eine Stütze angeordnet, indem gleichzeitig die früheren beiden
Auflager der Hauptträger am Landwiderlager weggelassen werden. Tritt nunmehr eine
Verdrehung der schwimmenden Stütze durch ungleiches Eintauchen in der zur Brücke
senkrechten Stützenachse ein, so wird sich der ganze Schleppträger um die Achse
!b1' M' und um den Winkel a drehen, ohne daß der Schleppträger irgendwelche Zusatzbeanspruchungen
erfährt. Die Auflagerung der Brücke auf drei Punkten ist statisch vollständig einwandfrei.
Außer der Verdrehung der Brücke um: den Winkel a erfolgt jedoch auch eine Verschiebung
des Punktes S (der über dem Punkte M befindliche Punkt der Brückenfahrbahn) um die
Strecke ;\ s quer zur Brückenlängsachse; mit anderen Worten bedeutet dies, daß sich
die Fahrbahn der Brücke gegenüber der festen Fahrbahn am Land um das Maß s - h tang
a verschiebt. Hierbei bedeutet lt die Höhe der Brückentafel (vgl. Abb. a).
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Um diese schädliche wagerechte Verschiebung zu verhindern, ist es
notwendig, daß an Stelle der Drehachse M M' an der Unterseite der Brückentafel die
Drehachse S S' an der Oberseite derselben tritt und die Auflagerung des Endquerträgers
am Land so angeordnet wird, daß eine Bewegung bzw. Drehung nur um die Achse S S'
möglich ist. Dementsprechend -wird, wie Abb. q. ersehen läßt, die Auflagerung des
Endquerträgers am L andwiderlager so ausgebildet, daß das Lager am Punkte M beweglich
und die -Bahn des Lagers nach dem Radius h' gekrümmt ist. Dieses Lager ist also
imstande, alle senkrechten Kräfte des Schleppträgers aufzunehmen. In den Punkten
A sind an beiden Seiten des Endquerträgers Gleitlager vorgesehen, deren Bahn nach
einem Kreis von - dem Radius c gekrümmt ist. Die so angeordnete Lagerung entspricht
allen oben gestellten Bedingungen, so daß in der Schleppträgerbrücke keinerlei Zusatzbeanspruchungen
auftreten.
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Die Fahrbahn des Schleppträgers zeigt nun nur noch die Verdrehung
um den Winkel a gegenüber der Fahrbahn am Lande. Es ist daher auch notwendig, diese
Verdrehungen aufzulösen. Ein Weg besteht darin, den letzten
Teil
der eigentlichen Fahrbahntafel in schmale, zur Brückenachse parallele Streifen zu
zerlegen, die auf dem Schleppträger in zwei Punkten und auf dem Landwiderlager in
einem Punkt gelagert sind. Durch eine solche Anordnung wird bei gleicher Drehung
um den Winkel a der Höhenunterschied am Fahrbahnübergang von der Brücke zum Land
in einzelne Teile aufgelöst und weniger bemerkbar werden (vgl. Abb. 7 und 8).
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Eine bessere Lösung jedoch ist die im nachfolgenden erörterte Anordnung.
Die Brückentafel oder auch nur der letztere Teil derselben wird vor dem Übergang
zum Land in drei Dreiecke zerlegt. Dies erfolgt nach dem Ausführungsbeispiel der
Abb. 5 und 6 derart, daß die Brückentafel in drei Dreiecke wz in' p, wa r p und
in' 7' p zerfällt. Das Dreieck bzw. die Fahrbahntafel wz in 'p ist in m und
in mit der Schleppträgerbrücke fest verbunden, so daß diese Punkte alle Bewegungen
mitmachen, wie sie oben für die ganze Brücke geschildert wurden. Der Punkt p ist
am Land beweglich gelagert. Die Fahrbahntafel in, m' p verdreht sich also bei einer
Drehung der schwimmenden Stütze um den Winkel a um die wagerecht bleibende Achse
p p'. Jedes der Dreiecke in p r und in p r' ist in den Achsen in p
bzw. wz' p gelenkartig an die Tafel in in' p angehängt, während sich, der Punkt
r bzw. r' in einer Punktlagerung frei in dieser Auflagerebene bewegen kann. Bei
einer Drehung um den Winkel a beschreibt die Achse die Erzeugende eines Kegels mit
der Achse p p'. Die Tafeln na p r und, m' p r' können sich
um diese Erzeugende .bewegen, so daß r und r' immer in der Auflagerebene bleiben.
Durch diese Anordnung sind sämtliche drei Fahrbahntafeln in sich steif und starr.
Sie können somit die üblichen Fahrbahndecken in Beton oder anderen Ausführungen
behalten, ohne daß die Gefahr von Verwindungen und ,dadurch Rissen und Brüchen entsteht.
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Die Auflagerung bzw. Beweglichkeit der einzelnen Teile untereinander
sowie gegen das feste Landwiderlager und gegen die Schleppträgerbrücke ist in einfacher
Weise, genau der theoretischen Voraussetzung entsprechend, möglich und ist um so
leichter durchführbar, als es sich in der Praxis meist nur um .geringfügige Verdrehungen
oder Verschiebungen handelt. Die Trennungsfugen in p un-d m' p werden bei
dler Ausführung ähnlich wie die Au.sdehnungsIugen überdeckt. Bei dieser Anordnung
bleibt also die Lage der Punkte r p und r' parallel zu den entsprechenden
Punkten des Landwiderlagers. Die Punkte m. und! in' heben bzw. senken sich entsprechend
der Drehung des Winkels a und sind an der Fuge in in! gleichliegend mit der entsprechenden
Fahrbahnfortsetzung des Schleppträgers. Der Übergang vom Land zur Brücke ist also
möglich, ohne daß Zusatzbeanspruchungen in dem Tragwerk auftreten und ohne daß Verwinidungen
der Fahrbahntafeln zu befürchten sind.