DE4445707A1 - Verfahren zur schnelleren, rationelleren und umweltfreundlicheren Herstellung nicht höhengleicher Kreuzungen von Verkehrswegen und von Stützbauwerken entlang vorhandener Verkehrswege - Google Patents
Verfahren zur schnelleren, rationelleren und umweltfreundlicheren Herstellung nicht höhengleicher Kreuzungen von Verkehrswegen und von Stützbauwerken entlang vorhandener VerkehrswegeInfo
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- E01C1/04—Road crossings on different levels; Interconnections between roads on different levels
Description
In Zeiten, in denen der Verkehr auf vorhandenen Verkehrswegen sprunghaft zunimmt, sind
höhengleiche Kreuzungen vorhandener Verkehrswege (Straße/Schiene oder Straße/Straße)
nicht nur eine Unfallgefahr, sondern auch eine dauernde Ursache von Verkehrsstaus. Eine
Verkehrsregelung mit Ampeln oder Schranken trägt nur zur Sicherung, aber nicht zum
schnelleren Verkehrsfluß bei.
Eine Ableitung des vorhandenen Verkehrs auf andere Wege und Straßen ist bei den engen
Platzverhältnissen in Westeuropa selten möglich. Als Lösung bietet sich darum in den meisten
Fällen der Bau einer neuen höhenungleichen Verkehrskreuzung an. Ob es sich nun dabei um
eine Überführung oder eine Unterführung handeln soll, ist von der Örtlichkeit und dem Willen
der jeweiligen Entscheidungsträger abhängig.
Oft ist der Bau einer höhenungleichen Verkehrswegekreuzung nur das Ergebnis eines langsam
erreichten Kompromisses. Auf jeden Fall ist er in den meisten Fällen teuer und als
Baumaßnahme sehr zeitaufwendig. Bis zur Erreichung des gewünschten Endzustandes sind
nicht selten eine Anzahl von Provisorien und Bauzustände notwendig.
Die nachfolgende Erfindung schlägt, gegenüber der bisher üblichen Methode ein ganz anderes
Verfahren vor. Es gestattet, wesentlich schneller, umweltfreundlicher un d auch preiswerter
höhenungleiche Verkehrswegkreuzung zu bauen. Dies ist ganz besonders wichtig beim Bau
höhenungleicher Eisenbahnkreuzungen mit Straßen.
Beim Auflösen einer höhengleichen Verkehrswegekreuzung muß zumindest der Verkehr eines
Verkehrsweges während der Bauzeit der neuen höhenungleichen Kreuzung noch erhalten
bleiben. Es sind darum auch Verkehrssicherungsmaßnahmen erforderlich. Bei der späteren
Unterführung eines Verkehrsweges (Straße oder Schiene) sind in bebauten Gebieten teure
Baugrubensicherungsmaßnahmen erforderlich, die den erforderlichen Erdaushub noch
vergrößern und eine spätere Hinterfüllung bedingen.
Baumaßnahmen schließen sich im Normalfalle erst an den Erdaushub an.
Gegenüber den gebräuchlichen Methoden kommt das in dieser Erfindung beschriebene
Verfahren mit einem viel geringeren Erdaushub und Erdeinbau aus.
Bei dem nachfolgend beschriebenen Verfahren wird in kombinierten Schritten vorgegangen,
die in ihrem Ablauf eine wesentlich kürzere Bauzeit und damit auch einer geringere
Verkehrsbeeinträchtigung bewirken.
Die sonst üblichen Provisorien wie Baugrubensicherung, Absenkung des Grundwassers usw.
werden größtenteils vermieden, weil von Anfang an für den Endzustand gebaut wird.
Durch Entfall der sonst üblichen Hilfsmaßnahmen wird die auszuführende Bauleistung von
selbst preisgünstiger. Mit der besseren Ausnutzung der den einzelnen Baustoffen eigenen
Eigenschaften ergeben sich sehr wirtschaftliche Baumethoden.
Die Umwandlung einer höhengleichen (Straße/Straße oder Straße/
Schiene/Schiene) dient dem besseren Verkehrsfluß nach dem Umbau. Dabei wird ein Verkehrsweg als
Brücke über den zu kreuzenden anderen Verkehrsweg geführt. Wird ein Verkehrsweg unter
dem anderen durchgeführt, spricht man von einer Unterführung, im anderen Falle von einer
Überführung.
In beiden Fällen sind für den zu kreuzenden Verkehrsweg Rampen zur Erreichung des
erforderlichen Kreuzungsniveaus erforderlich. Wenn die Rampen an ihren Seiten nicht durch
eine Abböschung des Geländes mit der üblichen Neigung erstellt werden können, - zu großer
Platzbedarf oder Behinderung durch einen hohen Grundwasserspiegel - sind die Seiten durch
Sützwände zu sichern.
Bei Unterführungen spricht man in diesen Fällen von Trögen.
Der Umbau von höhengleichen Verkehrswegkreuzungen in Unter- oder Überführungen eines
Verkehrsweges ist in vielen Schritten ähnlich, doch wegen den anderen Gegebenheiten
verschieden. Es werden daher beide Systemvarianten beschrieben.
Verkehrswegeunterführungen bei bestehenden Kreuzungen werden in erster Linie bei
bindigen oder sandig-kiesigen Untergründen - also in flachem oder vorwiegend flachem
Gelände - vorgenommen. Oft ist der vorhandene Grundwasserspiegel relativ hoch und die
bisherigen Bauverfahren erfordern für die Bauzeit ein Absenken des Grundwassers im
Baubereich. Anschließend werden Boden und Wände des Troges oder der Wanne gegen
drückendes Wasser abgedichtet.
Grundwasserabsenkungen beeinträchtigen den Grundwasserstrom, sind nicht umweltfreundlich
und genau wie die gebräuchlichen Abdichtungen sehr teuer. Außerdem wird zur
Erstellung des Bauwerks und der Abdichtung zusätzlicher Arbeitsraum benötigt, der nach
Fertigstellung des Bauwerkes wieder verfüllt werden muß. Zur Sicherung ist für die
Arbeiten ein sogenannter Verbau erforderlich, der nach Fertigstellung wieder zu entfernen
ist. Muß während der Bauzeit auch der Verkehr eines Fahrweges aufrecht erhalten werden,
sind außerdem Sonderkonstruktionen wie Hilfsbrücken usw. erforderlich.
Diese zusätzlichen Maßnahmen erschweren und verzögern den Bauablauf.
Im Unterschied zu den üblichen Verfahren wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, wie
folgt zu verfahren:
Der Verkehr des auf dem gleichen Niveau verbleibenden Verkehrsweges (Straße, Schiene) wird nur zu verkehrsschwachen Zeiten unterbrochen. In diesen kurzen Zeiten werden dann die Widerlager 1 des zu erstellenden Brückentragwerkes (3) (Fig. 1-3) eingebracht.
Der Verkehr des auf dem gleichen Niveau verbleibenden Verkehrsweges (Straße, Schiene) wird nur zu verkehrsschwachen Zeiten unterbrochen. In diesen kurzen Zeiten werden dann die Widerlager 1 des zu erstellenden Brückentragwerkes (3) (Fig. 1-3) eingebracht.
Gegenüber der herkömmlichen Bauweise bestehen die Widerlager nicht aus parallel zur
Achse des kreuzenden Verkehrsweges 4 (Fig. 3) verlaufenden Betonmauern (Winkelstütz-
oder Schwergewichtsmauern), sondern aus in genügendem Abstand verlaufenden
Schlitzwänden aus Beton oder betonähnlichen Werkstoffen bzw. zwei Spundwandreihen
oder Rohrwänden, die entsprechend den statischen Anforderungen dimensioniert werden.
Die Erstellung der Widerlager wird nachfolgend beschrieben:
Ist der zu kreuzende Verkehrsweg 4 befestigt, wird er aufgeschnitten. Danach werden die Schlitz- oder Spundwände (Fig. 1, Fig. 4) 5, 6 oder Rohrwände (Fig. 8) 23 in kurzer Zeit eingebracht. Bei Schlitzwänden sind die Schlitze mit dem Fräsfortschritt gleichzeitig mit bewehrtem Beton oder betonähnlichem Material mit hoher Dichtigkeit zu verfüllen. Das vorhandene Bodenmaterial (Fig. 1) 2 zwischen zwei Schlitzwänden oder Spundwandreihen verbleibt und wird nicht ausgehoben.
Ist der zu kreuzende Verkehrsweg 4 befestigt, wird er aufgeschnitten. Danach werden die Schlitz- oder Spundwände (Fig. 1, Fig. 4) 5, 6 oder Rohrwände (Fig. 8) 23 in kurzer Zeit eingebracht. Bei Schlitzwänden sind die Schlitze mit dem Fräsfortschritt gleichzeitig mit bewehrtem Beton oder betonähnlichem Material mit hoher Dichtigkeit zu verfüllen. Das vorhandene Bodenmaterial (Fig. 1) 2 zwischen zwei Schlitzwänden oder Spundwandreihen verbleibt und wird nicht ausgehoben.
Lediglich der obere Bereich 7, (Fig. 1) zwischen den beiden Wänden wird ausgehoben,
mit Stahlbeton 8 verfüllt und so mit Schlitz-, Rohr- oder Spundwänden verbunden, daß
eine biegesteife Verbindung zwischen den beiden im Abstand verlaufenden Wänden
(Schlitz-, Rohr- oder Spundwände) und der Stahlbetonauffüllung entsteht. Das Widerlager
wirkt statisch wie ein Rahmen. Die Stahlbetonauffüllung 8 wird beim Einbringen so
ausgebildet, daß sie gleichzeitig als Auflagerkonstruktion für die spätere Brückenplatte 3
aus Stahl-, Stahlbeton, Spannbeton, Fertigplatten, Fertigträger oder Verbundkonstruktion
dienen kann.
Nach dem Erhärten der Auflagerkonstruktion kann die zwischenzeitlich seitlich hergestellte
Tragwerkonstruktion eingefahren oder eingeschoben werden (Fig. 2 und 3) 3.
Steht mehr Zeit zur Ableitung des Verkehrs zur Verfügung, so kann die Tragkonstruktion 3
örtlich hergestellt werden. Auflagerbank und Tragwerk werden dann zu einem biegesteifen
Rahmen (Fig. 4) verbunden. Das seitliche Herstellen des Tragkörpers 3 und die
Hilfseinrichtung sind dann nicht erforderlich, die Schalung des Tragkörpers ist weniger
aufwendig.
Sofern der Brückenkörper aus mehreren Einzeltragkörpern besteht, werden diese nach dem
Einschub dicht miteinander verbunden (Fig. 3). Ansonsten sind sie nach dem Einschub und
Justieren in die richtige Lage sofort mit Lasten befahrbar.
Die Methode ist geeignet, auch Brücken über mehrere Felder zu bauen. Für die
Zwischenstützen werden ebenfalls Kästen aus Spundwänden oder Stahlrohren (Fig. 8) 23
in den Untergrund eingebracht, die in der später einzubauenden Bodenplatte fest
eingebunden werden. Eine Verkleidung der Stützen ist mit Verkleidungsmaterial jeder Art
möglich.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei schiefwinklig kreuzenden Verkehrswegen dadurch,
daß bei Spundwänden oder Rohrwänden die hintere Wand 10 (Fig. 3) rechtwinklig zur
kreuzenden, obenliegenden Fahrbahn eingebracht werden kann. Eine ungleiche Belastung
des hinter der Tragplatte liegenden Erdkörpers wird dadurch vermieden. Dies ist besonders bei
schiefwinklig kreuzenden Schienenwegen (Fig. 3) wichtig für die Lagestabilität der über
die Brücke verlaufenden Gleise. Die für diese Fälle oft eingebauten erdseitigen
Betonausgleichshöcker sind bei der beschriebenen Ausführung mit Spundwänden oder
Rohrpfahlgründungen nicht erforderlich. Der Übergang von Bauwerk zum Erdreich wird
unterhaltungsärmer.
Sofern Widerlager aus Spundwandbohlen erstellt werden, lassen sie sich an den
Außenseiten durch eine Querspundung 11, (Fig. 2 und 3) abschließen. So entsteht ein
eigener Tragkörper. Die normal bei Spundwänden übliche Rückverankerung ist nicht mehr
erforderlich. Durch Wahl des geeigneten Abstandes wird die Größe der aufnehmbaren
Horizontalkräfte bestimmt. Das ganze System ist statisch ein Fangedamm.
Während eine verankerte Spundwand in Abständen auf die noch aufnehmbaren
Ankerkräfte untersucht werden muß, ist dies bei einem Fangedamm nicht der Fall.
Nach dem Einschub des Tragkörpers oder der Tragkörper 3 kann der Aushub 12 (Fig. 1,
Fig. 12) unterhalb des kreuzenden Verkehrsweges erfolgen. Vorher wurden allerdings
parallel zur Erstellung der Tragkörper an den Rampenaußenseiten (20) der Schlitz-, Spund-
oder Rohrwände (21-23) (Fig. 8, 9, 10) auf die erforderliche Tiefe eingebracht.
Von der Größe des anzusetzenden Erddruckes und den zu wählenden Wandstärken oder
Profilen ist es abhängig, ob zwei im Abstand verlaufende Schlitz-, Spund- oder Rohrwände
einzubringen sind, die an ihrem oberen Ende mit einer Betonplattenabdeckung 24 (Fig. 9)
biegesteif miteinander verbunden werden oder ob eine einfache Wand ausreicht, die im
entsprechenden Abstand von der Oberfläche nach hinten einen biegesteif verbundenen
Sporn 25 (Fig. 10) erhält, der ein Auslenken in den später offenen Querschnitt (15), (Fig. 10)
verhindert.
Um den Sporn 25, (Fig. 10) zu erstellen, ist der anstehende Boden 16, (Fig. 9-10) nach
dem Einbringen der späteren Rampenaußenwände bis auf die erforderliche Tiefe
herauszunehmen und seitlich zu lagern, anschließend wird er wieder aufgefüllt und
verdichtet.
Statt des Sporns 25 (Fig. 10) kann auch auf die bis zur Aushubtiefe eingebrachten
Schlitz-, Spund- oder Rohrwände eine Winkelstützmauer aufgesetzt werden, deren
Fundamentsporn einer Neigung nach vorn entgegenwirkt.
Sobald der Raum über dem nach hinten auszukragenden Sporn verfüllt und verdichtet und
der notwendige Gesims- oder Randbalken hergestellt und betoniert ist, kann mit dem
Aushub des zwischen den Wänden der Rampe und den Brückenwiderlagern liegenden
Erdkörpers begonnen werden. Mit dem Erreichen einer entsprechenden Tiefe lassen sich
die Erdmassen 12 (Fig. 1) unter der Brücke 3 (Fig. 1-3) von vorne herausnehmen.
Bei Gefahr des seitlichen Eindringens von Grundwasser sind die Spundwandbohlen mit
besonderen Dichtschlössern versehen oder die Nähte werden nach dem Einbringen dicht
verschweißt. Bei Rohrwänden sind entsprechend dem Ausschachtfortschritt die
Zwischenräume zwischen den Rohren mit Stahlblechen 27 (Fig. 8) dicht zu verschweißen.
Die Schlitzwände 21 (Fig. 9 und 10) sind aus wasserdichtem Beton oder betonähnlichen
Stoffen hergestellt und darum gegen drückendes seitliches Wasser absolut dicht.
Drückendes Grundwasser ist daher nur beim Aushub der Bodenmassen zwischen den
seitlichen Wänden zu beachten, wenn der Grundwasserspiegel erreicht wird.
Da zwischen dem Aushub und dem Einbringen einer dichten Bodenplatte eine relativ
geringe Zeit besteht, braucht das Grundwasser auch nur in den jeweiligen örtlichen
Arbeitsbereichen kurzfristig abgesenkt zu werden. Wegen ihrer Kürze stellt diese örtliche
Absenkung auch keine Umweltbeeinträchtigung dar. Je nach Höhe des
Grundwasserspiegels kann auch bis zum Einbringen der Abdichtung und der Bodenplatte
mit einer versetzbaren Querabschottung 60, (Fig. 5) gearbeitet werden. Mit dem
Einbringen der erforderlichen Abdichtung und der Bodenplatte wird die biegesteife
Verbindung 14 zwischen Bodenplatte 18 (Fig. 1, 4, 7, 9 und 10) und seitlich aufgehenden
Wänden (Schlitz-, Spund- und Rohrpfahlwänden) hergestellt. Durch diese biegesteife
Verbindung in den Ecken der Bodenplatte zur aufgehenden Seitenwand wirken
Bodenplatte, Brückenwiderlager bzw. seitliche Rampenwände wie ein nach oben offener
U-Rahmen, der die einwirkenden Kräfte mit geringerem Querschnitt aufnehmen und
übertragen kann.
Die von unten auf die Bodenplatte einwirkenden Auftriebskräfte werden auch auf die
seitlichen Wände übertragen. Die vorhandene Reibung zwischen Boden und Seitenwände
sowie das auf den Sporn 25 (Fig. 10) der Schlitz-, Rohr- und Spundwände (21, 22, 23)
(Fig. 8, 9, 10) lastende Erdreich 16 (Fig. 9 und 10) geben eine mehr als ausreichende
Sicherheit für die Standfestigkeit der Konstruktion. Sofern die seitlichen Wände aus zwei
Schlitz-, Spundwand oder Rohrwandreihen bestehen, ist die Stand- und Auftriebssicherheit
noch wesentlich größer.
Wie schon erwähnt, ergibt sich die größte Wirtschaftlichkeit der Konstruktion durch die
Ausbildung der Bodenplatte und Seitenwände zu einem U-Rahmen. Die senkrechten
Stützkörper wie Schlitz-, Spund- und Rohrpfahlwände bräuchten darum für den
Endzustand nur soweit in den Untergrund eingebracht werden, wie zur Erreichung der
späteren Rahmenwirkung erforderlich ist. Für bestimmte Bauzustände vor Erreichung der
Rahmenwirkung sind deshalb durch leicht verschieb- und verfahrbare Stützkonstruktionen
19 (Fig. 6) evtl statisch instabile Zustände zu vermeiden, um größere, für den Endzustand
nicht erforderliche Einbringtiefen von Schlitz-, Spund- und Rohrpfahlwänden nicht
erforderlich zu machen.
Die Kosten für solche mobilen Stützkonstruktionen sind durch die mehrmalige
Verwendungsmöglichkeit geringer als der Mehraufwand für das einzubringende Material.
Verfahrbare Abstützkonstruktionen für die beiden Seitenwände können beim Erdaushub
für den oberen Teil und für den Bereich der späteren Einbindung in die Bodenplatte
erforderlich werden.
Ein weiterer Vorteil des Systems ist die schon beschriebene Möglichkeit, beim Erdaushub
den kleinen Aushubbereich im Grundwasser so abzudichten oder abzuschotten, daß
Grundwasser nur in diesem Bereich auftritt. Grundwasserabsenkungen und -ableitungen
sind nur für geringen Arbeitsbereich vorzunehmen. Die Querschotten 60 (Fig. 5) werden
in entsprechend dem Baufortschritt vorgesehenen Abständen in Schlitze der Schlitzwand
21 (Fig. 10) den Sicken der Spundwände 22 (Fig. 9) oder bei Rohren 23 (Fig. 8) an
vorgesehene Haltekonsolen befestigt und sind leicht umzusetzen.
Die in Richtung des Baufortschrittes vordere Schottenwand ist vormontiert und wird in
einen quer zur Längsrichtung ausgehobenen und unter de Aushubsohle reichenden
Graben 61 (Fig. 5) eingebracht und an den Seiten verankert. Dieser unter der Bausohle
liegende Graben ist gleichzeitig der Pumpensumpf 62 (Fig. 5) für das durchlaufende
Wasser. In den meisten Fällen läßt sich das einlaufende Wasser abpumpen und im
Baustellenbereich versickern. Mit Fortschreiten des Bauprozesses wird die hintere
Abschottwand herausgenommen, der Pumpensumpf mit Füllbeton aufgefüllt und
Drainagegräben oder -leitungen 63 (Fig. 5) im erforderlichen Umfang zu vorderen
Pumpensumpfgraben 61 eingerichtet.
Nach dem Einbringen der Sauberkeitsschicht 65 (Fig. 1) und der Abdichtung wird dann
die Bodenplatte 18 (Fig. 1, 4, 5, 7, 10) eingebaut. Nach dem Erhärten des Betons besteht
dann die biegesteife Rahmenverbindung. Die Bodenplatte läßt mit den Verschleißbelägen
13 (Fig. 1) der üblichen Art belegen.
Die Seitenwände können nach Fertigstellung der Bodenplatte mit Vorsatzwänden 20 (Fig. 5)
der verschiedenen Art wie Sichtbeton, Verklinkerung, Lärmschutzkonstruktionen und
Bepflanzungen versehen werden. Bei reinen Spundwänden sind auch oft
korrosionsgeschützte Oberflächen ausreichend.
Die vorgestellten Konstruktionsprinzipien ermöglichen es, Verkehrswegeunterführung in
kürzerer Zeit bei schwierigen Bedingungen mit geringen Verkehrsbehinderungen sehr
wirtschaftlich zu bauen.
Verkehrswegeüberführungen sind in den meisten Fällen techn. weniger problematisch als
Unterführungen. Für den Aufbau der Dämme oder Rampen sind erhebliche Auffüllmassen
erforderlich. Zur Ausbildung der notwendigen Böschungsneigungen sind oft notwendige
Grundflächen nicht verfügbar. Dies und die zum Aufbau der beidseitigen Widerlager und
der Dammschüttungen erforderliche Zeit sowie das für das Überführungsbauwerk
erforderliche Schalungsgerüst sprechen für den Einsatz des für die Unterführungen
vorgeschlagenen Systems, bei dem Widerlager und seitliche Rampenwände ebenfalls als
Fangedämme ausgebildet werden.
Diese Fangedämme bestehen aus den äußeren Schalen 30 (Fig. 11) entlang den
Rampenaußenseiten und den Widerlagern 31 (Fig. 11 und 14). Der Raum zwischen den
äußeren Schalen aus vorgefertigten Betonelementen oder Spundwänden wird nach der
Montage der Außenschalen mit Auffüllkies 32 (Fig. 12) verfüllt. Die Widerlager sind an
den Außenseiten durch die Längswände 30 (Fig. 11) begrenzt und bilden einen
geschlossenen Kasten. Die Fangedämme werden unterhalb der Geländeoberfläche und
unterhalb der Fahrbahn mit ihren Außenseiten durch die biegesteife Konstruktion 34
(Fig. 11) fest verankert.
Der Abstand der Brückenwiderlager-Außenschalen wird von statischen Erfordernissen
bestimmt. Die Ausbildung als Fangedamm macht es nicht erforderlich, bei Spundwänden
die einzelnen Bohlen im vorhandenen Erdreich zu verankern. Sie werden genau so wie
vorgefertigte Betonelemente in vorbetonierte Schlitze 35, (Fig. 12) gestellt, positioniert
und mit Beton vergossen 36 (Fig. 12) und im Bereich des Bodens und später im oberen
Bereich gegeneinander verankert 34 (Fig. 11). Die Verankerung ist gegen Korrosion zu
schützen und ist von den Außenseiten nicht zu sehen. Danach erfolgt die Kies-
Sandauffüllung. Vor dem Einbringen der Auffüllmassen sind die Seiten- und Kastenwände
abzudichten. Mit dem Einbringen des Einfüllmaterials muß gleichzeitig eine obere
provisorische gegenseitige Verankerung vorhanden sein.
Der Widerlagerkasten wird genau wie bei einer Verkehrswegeunterführung an seinem
oberen Ende mit einer Stahlbetonplatte abgedeckt, die beide Außenseiten biegesteif
miteinander verbindet. Die Außenschalen und die Betonplatte, die gleichzeitig wieder als
Auflagerbank ausgebildet wird, sind nach dem Erhärten des Betons ein fester Rahmen mit
der Stahlbetonplatte 8 als Riegel und den Schalen 37 (Fig. 12) als Stiele. Die
Außenschalen und der Widerlagerkasten lassen sich mit Verkleidungen aller Art versehen,
so daß jede gewünschte Sichtflächengestaltung möglich ist.
Da Widerlager und Rampen mit diesem Prinzip in kurzer Zeit erstellt werden, läßt sich
zwischenzeitlich die Brückentragplatte 3 (Fig. 12) seitlich der Baustelle ohne Schalgerüst
erstellen und nach dem Erhärten über die fertige oder fast fertige Rampe einfahren.
Zur Überbrückung der Spannweite und zur Vermeidung von großen Schwerlastkränen
erhält der einzuschiebende Tragkörper, wenn er über die Rampen eingeschoben werden
soll, einen Montageschnabel 39 (Fig. 13) aus Stahl von entsprechender Länge. Durch
diesen Schnabel ist diese Konstruktion während des Einschubvorganges immer voll
unterstützt. Je nach gewünschter Oberfläche ist der Brückenkörper sofort nach
Einschieben, Positionieren und Fixieren sofort befahrbar und verkehrlich zu nutzen.
Das eben beschriebene System zweier im Abstand verlaufender Spund-, Rohr- oder
Schlitzwände eignet sich auch hervorragend zum Bau von Stützwänden ohne großen
Erdaushub. Je nach vorhandener Höhe werden in einen erforderlichen Abstand die Schlitz-,
Spundwand- oder Rohrwand 21-23 (Fig. 8, 9, 10) bei bindigem oder kiesigem/sandigem
Untergrund in den Boden eingebracht und ab einer gewünschten Höhe mit einer
Stahlbetonplatte 24 (Fig. 9) zu einem Rahmen verbunden. Dieser Rahmen nimmt dann
mit ausreichender Sicherheit die Erddruckkräfte auf und bildet eine stabile Stützkonstruktion.
Gegenüber einer normalen Stützwandausbildung mit evtl. Rückverankerung brauchen
weder die Spundwandbohlen noch die Schlitz- oder Rohrpfahlwände übermäßig tief in den
Boden einzubinden. Denn die Stabilität wird durch Rahmenwirkung erreicht. Je nach
Größe der einwirkenden H-Kräften ist evtl. auch eine Schlitz-, Spund- oder Rohrwand (21-23)
(Fig. 8, 9, 10) mit rückseitigem Sporn 25 (Fig. 8) ausreichend. Die rückseitige
Abdichtung kann bei dieser Stützwandausbildung ebenfalls entfallen.
Eine noch bessere Standfestigkeit von Stützwänden wird durch einen zusätzlichen
biegesteifen Anschluß der Bodenplatte erreicht (Fig. 6, 7, 9, 10). Bei einer einseitigen
Stützwand an einem Verkehrsweg besteht der Rahmen aus dem oberen rückseitigen Sporn,
der senkrechten Wand und der biegesteif angeschlossen unteren Bodenplatte, deren
Länge nach statischen Erfordernissen berechnet wird.
Diese Stützkonstruktion ist einfacher und schneller und ohne große Umweltbeeinträchtigungen
in den Boden einzubringen. Da die meisten solcher
Stützkonstruktionen entlang von Verkehrswegen eingebracht werden, sind bei dieser
Bauweise die Verkehrsbehinderungen auf ein sehr geringes Maß beschränkt. Nach
Erstellung der eigentlichen Stützkonstruktion lassen sich auch hierbei die Sichtflächen mit
jeder gewünschten Verkleidung versehen.
- 1. Höhengleiche Verkehrswegekreuzungen und Bahnübergänge lassen sich zur Erreichung eines besseren Verkehrsflusses umweltfreundlicher in nicht höhengleiche Kreuzungen umwandeln. Es spielt dabei keine Rolle, ob es sich dabei um eine spätere Einfeld- oder Mehrfeldbrücke handelt.
- 2. Der Umbau einer höhengleichen Verkehrswegekreuzung oder eines Bahnüberganges läßt sich in kürzerer Zeit abwickeln.
- 3. Die Verkehrsbehinderungen während der kürzeren Bauzeit sind geringer als üblich.
- 4. Die erforderlichen Provisorien werden größtenteils überflüssig.
- 5. Erdbewegungsarbeiten sind viel geringer.
- 6. Grundwasserabsenkungen sind in viel geringerem Maße erforderlich. Die Abdichtungen gegen von unten und von der Seite drückendes Wasser sind einfacher auszuführen.
- 7. Bei Schienenwegen mit schiefem Kreuzungswinkel kann durch eine rechtwinklige Ausbildung der hinteren Wand im Übergang Bauwerk/Erdkörper eine ruhigere Gleislage erreicht werden.
- 8. Durch Verbindung der einzelnen Elemente zu Rahmentragwerken können die Konstruktionselemente schwächer dimensioniert werden.
- 9. Die Vorteile 1-8 ergeben eine wirtschaftlichere Gesamtkonstruktion.
Claims (16)
1. Verfahren zur wirtschaftlichen Beseitigung von höhengleichen Verkehrswegen
(Straße/Straße oder Schiene/Straße) unter geringerer Verkehrseinschränkung während
Bauzeit, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unter- oder Überführung eines Verkehrsweges
ein Brückenbauwerk (3) (Fig. 1-4, 12) erforderlich wird, bei dem die Widerlager (1)
(Fig. 2) statt der üblichen Betonwand aus zwei Schlitz-, (5) bzw. Spund- oder Rohrwänden
(6) (Fig. 1, 4, 8) bestehen, die an ihrem oberen Ende durch eine Stahlbetonplatte (8)
biegesteif zu einem nach unten offenen U-förmigen Rahmentragwer verbunden sind.
Die obere Stahlbetonplatte dient gleichzeitig als Auflagerkonstruktion des
Brückentragwerkes (3).
2. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die obere Stahlbetonplatte (8) statt nur die beiden Wände eines Widerlagers biegesteif zu
verbinden als Tragwerk (3) ausgebildet und bis zum anderen Widerlagerende geführt
werden kann und in ihrer Höhe so verstärkt wird, daß sie als Brückentragwerk (3) dienen
kann und durch die biegesteife Verbindung mit beiden Widerlagern ein oben
geschlossenes Rahmenbauwerk (Fig. 4) (8) bildet.
3. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei schiefwinkligen Verkehrskreuzungen - besonders bei einem zu überführenden
Schienenweg mit Spund- oder Rohrwänden (6) (Fig. 1, 4), (23) (Fig. 8) als Widerlager -
die hintere zum Erdkörper zugewandte Wandreihe (10) (Fig. 3) einschließlich des
Auflagerkörpers (8) (Fig. 2, 8) rechtwinklig zum jeweiligen kreuzenden Verkehr
ausgebildet wird, um ungleiche Belastungen beim Übergang Bauwerk - Erdkörper und
damit ungleiche Setzungen, die besonders bei kreuzenden Gleisen zu einer unstabilen
Gleislage führen, zu vermeiden.
4. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Unterführung eines Verkehrsweges nach dem späteren Aushub der Erdamassen unter
dem Brückentragwerk (3) (Fig. 1, 2, 3, 4) die beiden an der Seite des Verkehrweges
liegenden Seiten der Widerlager 1 (Fig. 2) über eine Stahlbetonbodenplatte 18 (Fig. 1, 4, 5, 7, 10)
biegesteif miteinander verbunden werden und ein nach oben offenes u-förmiges
oder bei Ausbildung des Brückentragwerkes (3) (Fig. 4) als biegesteife Verbindung mit den
Widerlagern ein geschlossenes Rahmentragwerk bilden.
5. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Verbindung aus nicht gleichen Materialien der Widerlagerwände und der unter dem
Fahrweg liegenden Stahlbetonbodenplatte zu einem rahmenartigen Tragwerk die seitlichen
Widerlagerwandreihen aus Spund-, Rohr- oder Schlitzwänden (5, 6, 23) (Fig. 1, 4, 8) nicht
so tief wie allgemein üblich in den Untergrund einbinden müssen, sondern ihre Einbindtiefe
nur nach dem Bauzustand bemessen wird.
6. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die allgemein üblichen Baugrubensicherungen während der Bauzeit entfallen und durch die
vorgeschlagene Bauweise direkt für den Endzustand gebaut werden kann und bei der
Schal- und Abdichtungsarbeiten der herkömmlichen Art entfallen.
7. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Unterführungen, die sonst oft notwendigen Grundwasserabsenkungen nur auf ein
Minimum und nur auf eine kurze Zeit beschränkt werden und daß durch das Einbringen
von Schlitz-, Spund- und Rohrwänden (5, 6, 23) (Fig. 1, 4, 5 die spätere Baugrube
weitgehend gegen seitliches Eindringen von Grundwasser gesichert ist.
8. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
durch das Einbringen von monotablen Querschotten (60) (Fig. 5) bei der Ausschachtung für
die im Grundwasser liegenden Bodenplattenteile und das Ziehen von
Entwässerungsgräben (61, 63) (Fig. 5) eine offenen Wasserhaltung mit Abpumpen (62)
(Fig. 5) des anfallenden Grundwassers zur Baustellenentwässerung ausreicht.
9. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrkreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verkleidung der freien Seiten und der Korrosionsschutz der Widerlager, Pfeiler,
Rampen und auch der Stützwände mit Verkleidungsmaterial aller Art erfolgen kann.
10. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Überführungsbauwerken die Widerlagerwandreihen (37) (Fig. 12) und evtl.
Rampenwände (30, 33) (Fig. 11, 14) nicht tief in den vorhandenen Boden eingebracht
werden, sondern in einen vorbetonierten U-förmigen Schlitz (35) gestellt werden, der
nach dem Ausrichten der Betonaußen- und Spundwandelemente (33) (Fig. 14), (30)
(Fig. 11) mit Beton (36) (Fig. 12) vergossen wird. Teuere Fundamenteinspannungen sind
nicht erforderlich.
11. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Überführungsbauwerken nach dem Aufstellen und Fixieren der Widerlagerelemente
(37) (Fig. 12) diese im unteren Bereich durch eine Stahlbetonplatte (31) biegesteif
miteinander verbunden werden. Anschließend wird tragfähiger Sand/Kies (32) bis zur
Unterkante der oberen Stahlbetonauflagerkonstruktion (8) eingefüllt und verdichtet. Untere
und obere Stahlbetonplatten bilden mit den Widerlagerelementen aus Spundwänden oder
Fertigteilen (37) nach dem Erhärten einen geschlossenen Rahmen. Evtl. Rampenteile
werden unten und wenn erforderlich oben durch eine Stahlbetonplatte oder
Rahmenkonstruktion (Fig. 11) (34) biegesteif miteinander verbunden.
12. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Anordnung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Unterführungsrampen die seitlichen Rampen oder Stützwände aus in den Boden mit
unterschiedlichen eingebrachten Schlitz- oder Spund- oder Rohrwandreihen (Fig. 8, 9) (21,
22, 23) bestehen können, die an ihrem oberen Ende mit einer Stahlbetonplatte (24)
biegesteif zu einem Rahmentragwerk verbunden sind.
13. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Unterführungsbauwerken die seitlichen Spund-, Rohr- oder Schlitzwände (21, 22)
(Fig. 9, 10) der Rampen oder sonstiger Stützbauwerke die inneren Wandreihen durch eine
Stahlbetonbodenplatte (18) biegesteif (14) zu einem Rahmenbauwerk verbunden sind.
14. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Unterführungsbauwerken und sonstigen Stützwandkonstruktionen die seitlichen Schlitz-,
Spund- oder Rohrwände nur aus einer Wandreihe bestehen können, die an ihrer Rückseite
in entsprechendem Abstand von der Oberkante einen biegesteif verbundenen Sporn (25)
(Fig. 10) aus Stahlbeton, Stahl oder ähnlichem Material haben, der durch seine Auflast ein
rückwärts drehendes Moment an der aufgehenden Wand erzeugt und damit ein Auslenken
in den Verkehrsraum verhindert.
15. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei sonstigen Stützwandkonstruktionen die seitlichen Schlitz-, Spund- oder Rohrwände (21,
22, 23) nur aus einer Wandreihe bestehen können, die außer einem möglichen rückseitigen
Sporn (25) (Fig. 10 unten eine biegesteif (14) angeschlossene Bodenplatte (18) (Fig. 5, 7, 10)
haben, deren Länge und Stärke nach statischen Erfordernissen bestimmt wird und bei
denen die aufgehende senkrechte Wand, der evtl. rückseitige Sporn und die Bodenplatte
ein z-förmiges Rahmentragwerk bilden. Falls der rückseitige Sporn fehlt, bilden die
senkrechte Schlitz-, Spund- oder Rohrwand mit der Bodenplatte einen l-förmigen Rahmen.
16. Anordnung und Verfahren zur wirtschaftlichen Auflösung von höhengleichen
Verkehrskreuzungen und Bahnübergängen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Überführungsbauwerken das über die erstellten Widerlager aus Schlitz-, Spund- oder
Rohrwänden einzuschiebende Brückentragwerk (3) Fig. 13 an der Stirnseite einen
Tragschnabel oder -schuh (39) (Fig. 13) aus einer Stahlkonstruktion erhält, der nach dem
Einschub der Tragkonstruktion in die richtige Lage wieder demontiert wird. Der
Tragschnabel oder -schuh dient beim Vorwärtsschub des Brückentragwerkes als
Hilfskonstruktion zur Überbrückung eines freien Abstandes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944445707 DE4445707A1 (de) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Verfahren zur schnelleren, rationelleren und umweltfreundlicheren Herstellung nicht höhengleicher Kreuzungen von Verkehrswegen und von Stützbauwerken entlang vorhandener Verkehrswege |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944445707 DE4445707A1 (de) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Verfahren zur schnelleren, rationelleren und umweltfreundlicheren Herstellung nicht höhengleicher Kreuzungen von Verkehrswegen und von Stützbauwerken entlang vorhandener Verkehrswege |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4445707A1 true DE4445707A1 (de) | 1996-06-27 |
Family
ID=6536534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944445707 Withdrawn DE4445707A1 (de) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Verfahren zur schnelleren, rationelleren und umweltfreundlicheren Herstellung nicht höhengleicher Kreuzungen von Verkehrswegen und von Stützbauwerken entlang vorhandener Verkehrswege |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4445707A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006074992A1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Salvatore Matarrese Spa | Method to construct underpasses in an artificial tunnel |
CN108867664A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-11-23 | 临沂大学 | 一种基于逆作法的路改桥段基坑支护结构及其施工方法 |
-
1994
- 1994-12-21 DE DE19944445707 patent/DE4445707A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006074992A1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Salvatore Matarrese Spa | Method to construct underpasses in an artificial tunnel |
CN108867664A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-11-23 | 临沂大学 | 一种基于逆作法的路改桥段基坑支护结构及其施工方法 |
CN108867664B (zh) * | 2018-09-04 | 2023-09-15 | 临沂大学 | 一种基于逆作法的路改桥段基坑支护结构及其施工方法 |
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