DE4232126C1 - Verfahren und Anlage zur Brückendemontage und Brückenmontage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Brückendemontage und Brückenmontage von einfeldrigen und mehrfeldrigen Brücken als Durchlaufträger oder Einfeldträgerreihung. Ferner betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, bei der Demontage von Brücken o. g. Gattung Längsverschubbahnen einzusetzen, mittels derer der alte Überbau aus dem Brückenbereich transportiert wird (DE- OS 24 23 566). In den meisten Fällen ist es erforderlich, speziell für die örtlichen Bedingungen Längsverschubbahnen anzufertigen. Diese müssen vorgefertigt und zum Bauobjekt transportiert werden. Vor Ort sind dann noch spezielle Anpassungs- und Montagearbeiten durchzuführen. Zusätzlich müssen noch Gerüste aufgestellt werden. Bei der Demontage und Montage von Brücken, die über stark beanspruchte Verkehrswege führen, ist es erforderlich, daß der Verkehrsbetrieb während der Demontage und Montage aufrechterhalten werden kann. Ein Abbruch des alten Überbaues über dem Verkehrsweg ist somit nicht möglich. Die zunehmende Anzahl der zu ersetzenden Brückenkonstruktionen, z. B. mit Stahlbetonvollplatten, stellen besonders hohe Anforderungen, vor allem hinsichtlich der statischen Belastbarkeit der Längsverschubbahnen. Die Herstellung der Längsverschubbahnen ist sehr kostenaufwendig. Nach der Demontage des alten Überbaues müssen die Längsverschubbahnen demontiert und vom Bauobjekt abtransportiert werden. In der Regel besteht für diese keine weitere Verwendungsmöglichkeit, und sie können nur der Verschrottung zugeführt werden. Dadurch entstehen bei der Demontage des alten Überbaues erhebliche Kosten.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Brückendemontage und Brückenmontage von einfeldrigen und mehrfeldrigen Brücken als Durchlaufträger oder Einzelträgerreihung zu schaffen, bei dem ohne Beeinträchtigung der überführten Verkehrswege der materiell-technische und zeitliche Aufwand für die Demontage des alten Überbaues und die Montage des neuen Überbaues wesentlich gesenkt werden kann. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur Durchführung des Vefahrens zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß neben dem alten Überbau Trägerbündel angeordnet werden, die jeweils als Auflager für eine Längsverschubbahn dienen, daß an oder neben dem alten Überbau Tragelemente befestigt werden und mittels an den Tragelementen angreifender Lausaufnahmemittel der alte Überbau angehoben und in Brückenlängsrichtung verschoben wird und daß nach der Demontage des alten Überbaus die Trägerbündel durch Querverschub der einzelnen Träger aufgelöst werden und die Träger in ihre endgültige Lage als Hauptträger für einen neuen Überbau gebracht werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden

• a) die Trägerbündel auf vorgefertigten Abstützelementen in Brückenlängsrichtung zu beiden Seiten des alten Überbaus angeordnet und
• b) auf die Trägerbündel Verschubbahnen aufgelegt.

Durch diese neue Verfahrensweise ist es möglich, die Kosten für die Demontage des alten Überbaues und die Montage des neuen Überbaues erheblich zu senken. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, indem aus den Trägern des Haupttragwerkes für den neuen Überbau Trägerbündel gebildet werden, die als Auflagen für die Verschubbahnen für die Demontage des alten Überbaues eingesetzt werden. Nach der Demontage werden die Trägerbündel wieder in einzelne Träger unmittelbar vor Ort aufgelöst und in ihrer endgültigen Lage als Hauptträger für den neuen Überbau montiert. Dadurch werden die zusätzlichen An- und Abtransportkosten für die ansonsten als Hilfsmaterial eingesetzten Verschubbahnauflagen eingespart. Der eigentliche wesentlich Vorteil besteht jedoch darin, daß das zur Bildung der Verschubbahnauflagen eingesetzte Material nicht verschrottet werden braucht, sondern unmittelbar vor Ort einem Verwendungszweck zugeführt werden kann. Das trägt wesentlich zur Einsparung von Herstellungs- und Materialkosten für die Verschubbahnen bei.

Außerdem kann durch die neue Verfahrensweise der Zeitaufwand für die Demontage und Montage von Brücken verringert werden.

Weitere Ausgestaltungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen in folgendem.

Als Abstützelemente für die Trägerbündel werden entweder neue Gründungen hergestellt, oder es werden Behelfsstützen mit aufgelegten Verschubbahnen angeordnet, die nach Fertigstellung des neuen Überbaues wieder demontiert werden. Nach Beendigung der Demontage erfolgt der Querverschub der Träger auf einem Riegel der neuen Gründungen oder auf den Querverschubbahnen. Die Träger können bei der Fertigung des neuen Überbaues als Schalungsträger eingesetzt werden. Um das Ausfahren des alten Überbaues zu erleichtern, werden auf dem Untergrund außerhalb des Brückenbereiches noch zusätzliche Verschubbahnen ausgelegt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Brückenüberbauten im Spannbeton-, Stahl- und Stahlverbundbrückenbau von der Länge eines oder mehrerer Brückenfelder demontiert und montiert werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. Diese besteht aus Trägerbündeln, die in Längsrichtung zu beiden Seiten des alten Überbaues auf vorgefertigten Abstützelementen angeordnet sind. Auf den Trägerbündeln sind Verschubbahnen aufgelegt, und an dem alten Überbau sind auf beiden Seiten Tragelemente angeordnet, die mit auf den Verschubbahnen verschiebbaren Lastaufnahmemitteln in Wirkverbindung stehen.

Die Trägerbündel können aus Trägern bestehen, die mittels Querträgern lösbar verbunden sind. Dadurch wird ein Zusammenwirken der Träger erreicht. Als Träger werden Stahlträger eingesetzt. Vorteilhaft ist es, wenn der Untergurt der Träger mit einem vorgespannten Beton ummantelt ist. Das Abstützelement besteht aus einer neu hergestellten Gründung, die mit einem Riegel versehen ist. Das Abstützelement kann gemäß einer weiteren Variante aus Behelfsstützen mit einer aufgelegten Querverschubbahn bestehen, die demontierbar ausgebildet sind. Die Verschubbahnen sind als Querschwellengleis oder als Gleitbahn ausgebildet. Die Tragelemente sind entweder als Konsolen oder als Traversen ausgebildet. Wenn der alte Überbau die angreifenden Kräfte aus den Konsolen nicht aufnehmen kann, werden Traversen eingesetzt. Die Konsolen sind an dem alten Überbau befestigt. Die Anlage umfaßt weiterhin Verschubbahnen, die in Bewegungsrichtung des alten Überbaues auf dem befestigten Untergrund außerhalb des Brückenbereiches angeordnet sind.

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Beispielen erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines alten Brückenüberbaues mit neu errichteter Gründung,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines alten Brückenüberbaues mit angeordneten Behelfsstützen und einer Querverschubbahn,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines neu errichteten Brückenüberbaues nach der Variante gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines neu errichteten Brückenüberbaues nach der Variante gemäß Fig. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Variante gemäß Fig. 4, wobei der alte Überbau bereits ein Stück verschoben ist.

In der Fig. 1 ist ein alter Brückenüberbau 3 dargestellt, der sich bereits in angehobenem Zustand zur Demontage befindet. Vor Installierung der Anlage zur Demontage wurden zu beiden Seiten der Brücken neue Gründungen 4 errichtet, die mit Riegeln 10 versehen sind. Die Anlage zur Demontage besteht aus Trägern 9, die aus Stahl gefertigt sind und mittels kurzen Querträgern 1 zu einem Trägerbündel 2 montiert sind. Zusätzlich ist der Untergurt der Träger 9 mit einem vorgespannten Beton ummantelt. Bei den eingesetzten Trägern 9 handelt es sich um die Träger des neu zu errichtenden Überbaues. Die Trägerbündel 2 sind auf dem Riegel 10 der neu errichteten Gründung 4 an den beiden Längsseiten unmittelbar neben dem alten Brückenüberbau 3 angeordnet. Auf die Trägerbündel 2 sind die Verschubbahnen 6 aufgelegt. Die Verschubbahnen können verschiedenartig ausgebildet sein, in Abhängigkeit von den zu verschiebenden Lasten. In der Fig. 1 sind als Verschubbahnen Querschwellengleise dargestellt, auf denen Rollwagen 14 angeordnet sind. Andere geeignete Verschubbahnen sind z. B. Fluid-Schwerlasttransportsysteme mit Stahlgleitbahnen. Als Gleitmittel werden dabei Fluide wie z. B. Luft und Öl, Auflagen aus Polytetrafluorethylen oder Auflagen mit einer Beschichtung aus diesem Werkstoff verwendet.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, sind an dem alten Überbau Konsolen 7 befestigt. Der Einsatz von Konsolen hat den Vorteil, daß der zu demontierende Überbau lediglich an seinen Außenseiten beeinflußt wird und somit der überführte Verkehr mit nur geringen Einschränkungen bis zum eigentlichen Demontagetermin genutzt werden kann.

An Stahlbrücken erfolgt der Anschluß durch stahlbauübliche Verbindungen, wie z. B. Schrauben oder Schweißen. Die Aufnahme der Lasten einer Massivbrücke erfordert höhere Anstrengungen im Anschlußbereich. Neben der im oberen Anschlußbereich problemlos übertragbaren Druckkraft ergibt sich das Erfordernis im unteren Anschlußbereich hohe Zugkräfte aufzunehmen. Dies kann durch die Anordnung eines Zugbandes von der links- zur rechtsseitigen Konsole unterhalb der Konstruktion erfolgen. Hier können z. B. aufgrund ihrer hohen Tragfähigkeit Einzelstabspannglieder eingesetzt werden.

Zwischen der Unterseite der Konsolen 7 und der Auflagefläche der Rollwagen 14 befinden sich hydraulische Heber 15, mittels derer der alte Überbau 3 angehoben wird. In der Fig. 2 ist eine Variante dargestellt, bei der anstelle einer neuen Gründung Behelfsstützen 5 mit einer aufgelegten Querverschubbahn 11 eingesetzt sind. Diese müssen nach Errichtung des neuen Überbaues wieder demontiert werden.

Als Querverschubbahn können Stahlgleitbahnen oder die Oberseiten der Riegel Anwendung finden. Die Oberflächenbeschaffenheit ist abhängig von der Art der eingesetzten Verschubbahn. Durch die Masse der Träger ergibt sich eine Belastung, welche für die Querschnittsausbildung der Querverschubbahnen maßgebend ist.

Analog wie in der Fig. 1 sind die Träger 9 mittels Querträger 1 zu Trägerbündeln 2 verbunden, auf denen Verschubbahnen 6 aufgelegt sind. Die Verschubbahnen 6 sind gemäß der Darstellung in Fig. 2 als Gleitbahn ausgebildet. Der alte Überbau 3 ist an Traversen 8 angehängt.

Traversen kommen zum Einsatz, wenn der zu demontierende Überbau die Last an den Konsolen infolge mangelnder Querschnittsgröße oder starker Bauwerksschäden nicht aufnehmen kann. Dabei wird die Last des zu demontierenden Überbaues mittels Zugbänder 17 unter die Traverse untergehängt. Die Anzahl der Zugbänder und deren Verteilung über dem Querschnitt des Überbaues bestimmen die Belastung des Überbaues und der Traverse. Bei extremen Bauwerksschäden empfiehlt sich, zwischen dem Überbau und den Trägerbündeln Zugbänder durchzuführen, um den Überbau auf einer quer an der Brückenunterseite angeordneten und an den Zugbändern befestigten Auflagetraverse aufzulegen. Zum Anheben des alten Überbaues 3 sind zwischen der Unterseite der überstehenden Traversenenden und der Gleitbahnen 6 höhenverstellbare Gleitmodule 16 angeordnet.

Die Fig. 3 und 4 zeigen den neuen Überbau 12 mit den Trägern 9 als Haupttragglieder nach seiner Fertigstellung. Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante eines Verbundbrückenüberbaues müssen noch die Querverschubbahnen 11 und die Behelfsstützen 5 demontiert werden. Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Traversen 8 über dem alten Überbau 3 liegen und dieser untergehängt ist. Der alte angehobene Überbau 3 ist bereits ein Stück längsverschoben. Für den Längsverschub des alten Überbaues 3 sind zusätzliche verlängerte Verschubbahnen 13 erforderlich. Diese dienen zum Abtransport des alten Überbaues 3 aus dem Bauwerksbereich.

Material und Ausbildung dieser Verschubbahnen hängen vom Verschubverfahren und der Belastung direkt ab. Eventuell erforderliche Stützmauern infolge einer Querschnittsaufweitung müssen für die Belastungen bemessen werden. Maßgebend für die Belastung von Dammschultern sind die anstehenden geologischen und geometrischen Bedingungen.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Demontage des alten Überbaues und zur Montage des neuen Überbaues ist folgender.

Aus den Trägern des Haupttragwerkes des neuen Überbaues werden Trägerbündel 2 gebildet, die zur Errichtung der Auflagen für die Längsverschubbahnen 6 zur Demontage des alten Überbaues 3 eingesetzt werden. Die Trägerbündel 2 werden auf vorgefertigten Abstützelementen, den Gründungen 4 (Fig. 1) oder den Behelfsstützen 5 mit den Querverschubbahnen 11 (Fig. 2) in Brückenlängsrichtung zu beiden Seiten des alten Überbaues 3 angeordnet. Auf die Trägerbündel 2 werden Verschubbahnen 6, entweder Gleitbahnen (Fig. 2) oder Querschwellengleise mit Rollwagen 14 (Fig. 1), aufgelegt. Danach werden entweder an dem alten Überbau Konsolen 7 befestigt oder neben dem alten Überbau Traversen 8 als Tragelemente angeordnet. Beim Einsatz von Traversen 8 wird der alte Überbau 3 an diese angehängt. Durch an den Konsolen 7 oder Traversen 8 angreifende Lastaufnahmemittel, wie hydraulische Heber 15 oder höhenverstellbare Gleitmodule 16, wird der alte Überbau 3 angehoben.

Üblicherweise werden beim Heben des zu demontierenden Überbaues die neben den Auflagern vorhandenen Pressenpunkte genutzt, um eventuell auftretende zusätzliche Kräfte infolge einer hohen Haftung des Überbaues an den Lagern in die Unterbauten einzuleiten. In Ausnahmefällen können die Hubmittel zwischen den Konsolen bzw. Traversen und dem Transportsystem angeordnet werden. Der angehobene alte Überbau 3 wird danach durch an sich bekannte Zugmittel, wie Seilwinden oder dergleichen, in Brückenlängsrichtung bewegt, entweder als Gleitbewegung (Fig. 2) oder als Rollbewegung (Fig. 1).

Dazu werden zusätzlich außerhalb des Brückenbereiches noch verlängerte Verschubbahnen 13 ausgelegt (Fig. 5). Nach der vollständigen Demontage des alten Überbaues 3 werden die im Brückenbereich verbliebenen Trägerbündel 2 durch Querverschub der Träger 9 aufgelöst. Dabei ist die Gewährleistung der Sicherheit gegen Kippen der Träger zu beachten. Durch die ständige Kopplung von mindestens zwei Trägern bzw. der Abfangung eines einzelnen Trägers mittels Hilfskonstruktion am Riegel bzw. an der Querverschubbahn kann dem Rechnung getragen werden. Die Träger selbst haben als Tragwerksteile des Gesamttragwerkes keine so hohen Massen, daß sich für den Querverschub technische Probleme ergeben könnten.

Der Einsatz von Fluidsystemen, wie z. B. Luftfilm-Gleittechnik, kann sowohl auf Stahl als auch auf Beton (z. B. Riegel der neuen Unterbauten) erfolgen. Mit dem Einsatz von Rolltechnik wird die Befestigung der Riegeloberkante mittels Stahlaufbau erforderlich, um montagebedingte Bauwerksschäden zu vermeiden. Durch den Querverschub werden die Träger 9 auch in ihre endgültige Lage als Hauptträger für den neuen Überbau 12 gebracht. Dieser wird dann in an sich bekannter herkömmlicher Bauweise errichtet, wobei die Träger 9 als Schaltungsträger genutzt werden können.

Im Vergleich zu der bisher praktizierten Demontage von alten Brückenüberbauten und Montage von neuen Brückenüberbauten lassen sich durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise die Baukosten um ca. 15% senken bei einer gleichzeitigen Verkürzung der Bauzeit um ca. 10%.

Claims (19)

1. Verfahren zur Demontage des Überbaus und zur Teilmontage ein- oder mehrfeldriger Brücken aus Einfeld- oder Durchlaufträgern, bei welchem der alte Überbau mittels Längsverschubbahnen verschoben und demontiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem alten Überbau (3) Trägerbündel (2) angeordnet werden, die jeweils als Auflager für eine Längsverschubbahn (6) dienen, daß an oder neben dem alten Überbau (3) Tragelemente befestigt werden und mittels an den Tragelementen angreifender Lastaufnahmemittel der alte Überbau (3) angehoben und in Brückenlängsrichtung verschoben wird und daß nach der Demontage des alten Überbaus (3) die Trägerbündel (2) durch Querverschub der einzelnen Träger (9) aufgelöst und die Träger (9) in ihre endgültige Lage als Hauptträger für einen neuen Überbau (12) gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die Trägerbündel auf vorgefertigten Abstützelementen in Brückenlängsrichtung zu beiden Seiten des alten Überbaues angeordnet werden und
• b) auf die Trägerbündel Verschubbahnen aufgelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützelement eine neue Gründung hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützelement Behelfsstützen (5) mit einer aufgelegten Verschubbahn (11) angeordnet werden, die nach Fertigstellung des neuen Überbaues (12) wieder demontiert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querverschub der Träger (9) auf einem Riegel der neuen Gründungen erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querverschub der Träger (9) auf Querverschubbahnen (11) erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (9) bei der Fertigung des neuen Überbaues (12) als Schalungsträger eingesetzt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des alten Überbaues (3) auf dem Untergrund außerhalb des Brückenbereiches Verschubbahnen ausgelegt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Spannbeton-, Stahl- und Stahlverbundbrückenbau Brückenüberbauten von der Länge eines oder mehrerer Brückenfelder demontiert und montiert werden.

10. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus Trägerbündeln (2) besteht, die in Längsrichtung zu beiden Seiten des alten Überbaues (3) auf vorgefertigten Abstützelementen angeordnet sind, daß auf den Trägerbündeln (2) Verschubbahnen (6) aufgelegt sind, und daß an oder neben dem alten Überbau (3) auf beiden Seiten Tragelemente (7, 8) angeordnet sind, die mit auf den Verschubbahnen (6) verschiebbaren Lastaufnahmemitteln (14) in Wirkverbindung stehen.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbündel (2) aus Trägern (9) bestehen, die mittels Querträgern (1) lösbar verbunden sind.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Untergurt der Träger (9) mit einem vorgespannten Beton ummantelt ist.

13. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement eine neu hergestellte Gründung (4) mit einem Riegel (10) ist.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement aus Behelfsstützen (5) mit einer aufgelegten Querverschubbahn (11) besteht, die demontierbar ausgebildet sind.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschubbahnen (6) als Querschwellengleis ausgebildet sind.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschubbahnen (6) als Gleitbahn ausgebildet sind.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente als Konsolen (7) ausgebildet sind, die an dem alten Überbau (3) befestigt sind.

18. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente als Traversen (8) ausgebildet sind.

19. Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des alten Überbaues (3) auf dem befestigten Untergrund außerhalb des Brückenbereiches Verschubbahnen (13) angeordnet sind.