DEP0018627DA - Rohrbrücke - Google Patents

Description

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Mannesmannröhren -Werke und Dipl*Ing_e S_eM_e Hünnebeck₅Düsseldorf

Rohrbrücke,

Um gasführende Rohrleitungen über Flussläufe, Kanäle ο»dal. hinw^gsufUhren, jÖebiente man sich bisher vorhandener Stassen oder Bahnbrüokenj an welche die Leitungen befestigt wurden* Waren derartig® Brücken 'nicht vorhanden= so mussten eigens für die Überquerung der Rohrleitung besondere Brücken errichtet werden, die als Tragwerk, zur Aufnahme des liohrstranges dienten» Um das besondere- TiiTg^erüst einzusparen, ist bereits vorgeschlagen worden, die Rohrleitung an ein Sail aufzuhängen, das über den Flusslauf gespannt wird,. Da Gasrohrleitungen allgemein recht dünnwandig sind,-iät diese Art der Überbrückung aber nicht starr genug und daher auch nicht geeignet, um di© Schweissvarbindungen der vRohrleitung vor schädljohen Schwingungsbean3pruchungen zu schützen. Dieser Vorschlag hat deshalb auch keine Verbreitung gefunden«

Gemäss d@r Erfindung bildet die gasführende Rohrleitung, di© aus einzelnen Rohrschüssen mittels Schweissverbindungen zusammengesetzt ist, das tragende Element eines Brückenbogens, der als· Mehrgelenb-, vorzugsweise als Zweigelenkbogen, ausgeführt wird. Im Hinblick auf die bei Winddruck auftretenden Seitenkräfte wird, vornehmlich bei gtösseren Spannweiten, das Trägheitsmoment, des Rohrstranges allein in der Regel nicht ausreichen, um schädliche Einflüsse von den Schweissverbindungen fernzuhalten« Dabei ist zu berücksichtigen, class nach amtlichen Vorschriften (DIN 2,470 II D 4) derartige Schweissverbindungen nicht höher als mit 5 kg/mm belastet werden dürfen,, ärfindungsgemäss werden deshalb erforderlichenfalls Im Zuge der Rohrleitung zusätzliche Bogsnträger gespannt, die im Abstande von der Rohrleitung lieg'en und mit dieser durch StVeben vsrbunden sind. Vorzugsweise werden zwei zusätzliche Bogenträger verwendet, dio parallel mm Brückenbogen verlaufen und in einer senkrecht zur Rohrachse liegenden Ebene derart angeordnet sind, dass die ^chse der Rohrleitung auf der

Spitz® und die'Achsen der beiden zusätzlichen Bogenträger in dsh beiden übrigen Eckpunkten eines, vorzugsweise gleichschenkligen, Dreieckes liegen* Da die zusätzlichen Bogenträger nur mit dem Hauptrohrstrang, nicht dagegen untereinander verbunden sind, entsteht eine elastisch nachgiebige Konstruktion, die'befähigt ist, Lageänderungen der Fundamente» wie sie z.B, in,Bergbaugebieten vorkommen, ohne Beschädigung aufzunehmen, Di© Konstruktion kann also nicht mit dem üblichen, starren Dreigurtträg@r verglichen werden«, Legt man dabei die beiden Bogenträger beiderseits oberhalb der "Rohrleitung, so könnea die Bogenträger be sonders bequem zur Aufnahme eines Brückanbelages .dienen, 'der als ' Geh-und/oder Fahrbahn benutzb werden kann. Vorteilhaft werden auch die zusätzlichen Bogenträger aus Rohren hergestellt, was nicht nur zu einer einfachen» klaren und einheitlichen Bauweise führt, sondern den weiteren Vorteil.bringt, dass-die zusätzlichen Bogenträger gleichfalls als Leitungsstrang für Gase oder Flüssigkeiten oder auch zur Aufnahme von Kabeln o,dgl_# dienen können«, Die Rohre für die zusätzlichen Bogenträger können aus einem Stahl mit höherer Streckgrenze als der des Hauptrohrstranges hergestellt werden.

Die Rohrleitung wird, wie üblich aus einzelnen Rohrschüssen zusammengesetzt, die an ihren Enden durch SchweissvarbindUngen aneinandergefügt sind, Um die·Belastung der Schweissnähfce so gering wie möglich zu halten, werden die Enden der zu verbindenden Rohrschüsse, beispielsweise kegel-oder kugelförmig, aufgewertet„Mit der Entfernung der Schweissnaht von der¹ Trägheitsachse wächst das„Trägheitsmoment» Wird Ζι,Β» die Schweißnaht durch die Aufweitung aufweine Umfangslinie verlegt, die im Durchmesser 26 # grosser ist als der R'ohr^uchmesser, sow rid dadurch das Trägheitsmoment im Scheiten der Aufweitung'um die dritte Potenz vergrössert', bei ^Nder angegebenen Aufweitungsgrösse also verdoppelt.

Als¹ zweGkmässige Verbindung für die einzelnen Rohrschüsse^ können die an sich bekannten Kugelmuffen Verwendung finden, wobei jeder Rohrschuss an einem Ende das Einsteek-und am anderen Ende, das Muffenende trägt. Will man die bei dieser Verbindungsart vorhandene Kehlschweissnaht vermeiden und statt dessen eine Stumpfschweisq,naht verwenden, so wird erfindungsgemäss vorgeschlagen,, eine K^gelschweissmuffe mit unterlegtem lippel zu benutzen. Bei dieser letzteren Verbindungsart sind beide Rohrenden entsprechend dem Winkel »den. die zu verbindenden Rohrschüsse zwecks Einhaltung

der gewünschten Form des Brückenbogens eingchlie3sen mü3sen, entsprechend' abzuschrägen/bevor die Schieissverbindung hergestellt wird» Diese Arbeit ist auch bei Rohrverbindungen ge bräuchlich und so geringfügig, dass dadurch der mit'der Erfindung erzielte Vorteil_? der darin liegt, dass $ie Brücke aus einheitlichen, d*h<, untereinander gleichen Baugliedern hergestellt werden karm,\jiitfht geschmälert wird» Diese einheitlichen Baugliedersie bestehen aus dem Rohrschuss des Hauptrohrstranges und den zusätzlichen seitlichen Bogenträgerstücken einschliesslich der Verbindungsstreben- können serienmässig in der Werkstatt hergestellt werden und an der Baustelle zu jeder beliebigen Bogenform zusammengebaut werden* Lediglich die an. den Gelenkpunkt^n der Brücke liegenden Bauglieder erhalten zweckmässig eine etwas ab weichende Gestalt» ind^m die zusätzlichen Bogentrager an ihrem in den Qelenkpunkt mündenden Ende in die-waagerechte Mittelebene des Hauptrohrschusses geschwenkt werden, Bs ist vorteilhaft,dieses Ende de3 Baugliedes an' ein geiieinsamea FUßstüclr anzuschließen» ZeB» anzuschweis3en, dessen Achse senkrecht zur Achse des Bohr stranges liegt* Dieses Fußstiick kommt, wenn die Brücke, was 'meist der Fall sein wird, als Zweigelenkbogen ausgeführt wird, in den Sattel der Fußpunkte zu. liegen«

Die Rohrbrücke wird aus den einzelnen Baugliedern an der Baustelle zusammengesetzt« Erfindungsgemäss werden dabei die einzelnen Bauglieder innerhalb von Lehrgerüsten, die längsseits der beiden Ufer des-zu überbrückenden Flusalaufes aufgestellt werden, zu je einem halben Brückenbogen zusammengesetzt und an den Verbindungsstellen verschweisst* Die so fertiggestellten bei'&en Bogenhälften werden dann von geeigneten Hebezeugen, ζ.Β,νοη Berrick-Kranen, aus den » Lehrgerüsten gehoben und in die Endlage gefahren, sodass schliesslicji über dem Flusslauf nur noch die Verbindung in der Mitte des Brückenbogens hergestellt zu werden braucht» Ist die Steifigkeit der Bogenhälften far die Montage nicht ausreichend, so kann das Einschwenken der Bogenhallen auch zusammen mit den Lehrgerüsten erfolgen, die nach Herstellung der mittleren Verbindungsstalle wieder entfernt werden. Diese Art der Montage ist nicht nur ausseist 2®iis|ixaasäx zeitsparend, sondern auch billig, da die sonst übliche Errichtung von Hilfsgerüsten über den Wasserspiegel gänzlich überflüssig wird«

In den Abb„l bis 6 sind eine Rohrbrücke sowie Einzelteile hiervon

am Beispiel einer Bogenbrücke m;Lt zwei Gelenkpunkten, die in den Fusspunkten liegen, dargestellt« Der Hauptleitungsstrang ist durch zwei zusätzliche, aus Rohren bestehende Bogenträger versteift»

Abb;l zeigt eime Seitenansicht und Abb*2 eine Aufsicht Rohrbrücke» Der Brückenbogen besteht gemäss der schematischen Darstellung aus den untereinander gleichen Baugliedern 1 bis 10 und den beiden an die Gelenkpunkte der Fundamente 11,12 angeschlossenen Endglieder 13,14, die mit Vorrichtungen, beispielsweise ,mit Stutzen, zur Zu-und Ableitung des Gases versehen sind« Abb„3 stellt im vergrösserten Maßstabe ein ,einzelnes Bauglied in Seitenansicht und Abb«4 im Querschnitt dar. Das Hauptleitungarohr ist mit 15 und die beiden,zusätzlichen, aus Rohren bestehenden Bogenträger sind mit 16 bezeichnet* Diese JBogenträger sind mittels konischer Streben 17 am ^Hauptrohr befestigt» Zur Verbindung der ^auptrohre-der einzelnen Bauglieder untereinander dienen sogenannte Kugelmuffetu Zu diesem Zweck ist das Hauptrohr jedes Baugliedes mit einem kugelig aufgeweiteten Einsteckende 18 und einem gleichfalls kugelig aufgeweiteten Muffeaende 19 versehen« Die beim Ineinanderstecken zweier Enden entstehende Kehlnaht wird verschweisst»

Die Abb,5 u*6 veranschaulichen in Auf-und Seitenriss die Ausbildung eines Endgliedes. Hierbei sind die zusätzlichen Bogenträger~Rohre 16^s in die waagerechte Mittelebene des Hauptrohres 15' geschwenkt und, ebenso wie dieses, an der gemeinsamen Fussplatte 20 befestigt,,₍ In Abb»6 is,t, einer einfachen und übersichtlichen Darstellung wegen, das vordere Tragrohr 16' mit den zugehörigen Verbindungsstreben 17' nicht eingezeichnet worden» Das Endglied unterscheidet sich von den übrigen Baugliedern ferner dadurch, dass e3 mit einem Stutzen 21 ausgerüstet ist, d°r sur Zu~hzTw»Ab« leitung ies (lurch das Haupt rohr geleiteten Gaseo dient« Das Montageverfahren ist anhand der Abb,l und 2 erläutert. Die einzelnen Bauglieder werden innerhalb der an beiden Uferseiten" neben den Fundamenten und quer zur Brückenachse aufgestellten Lehrgerüsten zu zwei halben Brückenbigen 22,23 ausammengesetzt. Die Abb_e2a und 2b zeigen die Lehrgerüste 24*25 mit den darauf liegenden halben 3rückenbugen im Seitenriss» Die Brückenhälften werden dann ton den Derrick-Kranen 26,27 aus den Gerüsten geho~ ben und im Zuge der Kreisbögen 28,29 zwischen die Fundamente 11,12 eingeschwenkt, sodass sie etwa die als gebrochenen linienzüg ein-

gezeichnete und ml t_ 30,31 bezifferte Lage einnehmen» SchliesS-lieh werden diei bei'den. Brüokenhälften soweit abgesenkt, dass sich die- freien Enden der Brü'ekenhälf ten im Scheitelpunkt 32 der Brücke berühren* Alsdann erfolgt die Befestigung der Endglieder 13,14 'an den Fusspunkten und die Verschweissung im 'Brückenscheitel«

Gegenüber dem Stande'der Technik zeichnet sich die Rohrbrücke naeh^sder Erfjndupg durch ihr leichtes Gewicht aus« Die Brücke ist auoh zur Überbrückung grösserer Spannweiten geeignet,wofür bisher stets besondere, zusätzliche Tragwerke erforderlich waren, 'Lediglich bei Turbinenrohrleitungen von Wasserkraftwerken sind schon gelegentlich kleine Spannweiten ohne Verwendung eines zusätzlichen Tragwerkes über Wasserläufe hinieggeführt'worden,wobei die Rohrleitung als sich selbst tragender eingespannter Brückenbogen ausgeführt wurde_e Wie schon erwähnt» handelt es sich hierbei aber nieht nur um kleinere Spannweiten und nicht um Gasrohrleitungen, sondern um"Turbinenrohrleitungen, die einen grossen Durchmesser undfeine &ehr beachtliche Wandstärkeihaben.sodass ihre Verwendung als selbsttragendes Bauelement keine Schwierigkeiten macht»

Claims (1)

1. Patentansprüche,

   ) Überjps4£ä#g|einer gasführenden Rohrleitung, <Ue aus einzelnen Rohrschüssan mittels' Schweissverbindungen zusammengesetzt ist, über Flussläufe o^dgl., dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung als tragendes Element eines aus zwei- oder Mehrgelenk-Brückenbogens ausgeführt'ißt und dass dieser Bogen zur Erhöhung' seines Trägheitsmomentes_? inabesondere bei Beanspruqhung durch Seitenkräfte, durch weitere Bogenträger, die im Zuge, des Brückenbogens gespannt und mit der · Rohrleitung durch Streben verbunden sind, verstärkt ist«

   ) Rohrbrücke nach Anspruch ljygtflcelmzeichnet. «ärarete. die End stücke der Rohrleitung als Auflager' mit Anschlußstutzen ausgebildet sind,

   3#) Rohrbrücke nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als mittragende Elemente zwei Bogenträger verwendet werden, die parallel ζur Rohrleitung entweder beide unterhalb oder beide oberhalb derselben und zwar vorzugsweise im Abstand voneinander ,verlaufen»

   4o) Rohrbrücke nach Anspruch 3_} dadurch gekennzeichnet^ dass die oberhalb der Rohrleitung verlaufenden zusätzlichen Bogenträger mit einem Brückenbelag versehen sind, der als Geh- und/oder Fahrbahn dient,

   5o) RghrbrüOke naoh Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Bogenträger als Rohratränge ausgebildet sind, die erforderlichenfalls als Rohrleitung für Gase oder .Flüssigkeiten oder zur Aufnahme von Kabeln, ο „dgl, dienen können*

   6,) Rohrbrücke nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bogen geführte Rohrleitung und die zusätzlichen Bogenträger aus geraden Rohrschüssen zusammengesetzt sind, die in ihren Verbindungsstellen unter einem finkel, der kleiner als,180° ist, zusammenstossen.

   7.) Rohrbrücke nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels Schweissnaht zu verbindenden ι Enden den Bohr~ schlisses vorzugsweise die der gasführenden Rohrleitung, in an sich 'bekannter Weise auf einen grösseren Durchmesser,

   beispielsweise ksgel-oder kugelförmig, aufgeweitet sind,

   8.) Rohrbrücke nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen als Kugel-Jäinsteckmuffen ausgebildet sind»

   9») Rohrbrücke nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass tie Verbindungsstellen als Stumpfschwaissverbindimg mit unterlegtem Nippel ausgeführt sind*

   l_s0) Rohrleitung nach Anspruch 1 bis 9,_tdadurch gekennzeichnet/ dass sämtliche Rohrschiisse als einheitliche, untereinander gleiche Bauelemente, vorzugsweise unter Verwendung von Kugelmuffen für die Verbindungsstellen, ausgebildet sind, die sich su Rohrbrücken ^ von beliebiger Bogenförm zusammensetzen lassen.

   11») Rohrbrücke nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Rohrschüssen, die an den Gelenkpunkten des ' Brückenbogens liegen, die zusätzlichen Bogenträger an dem in den Gelenkpunkt mündenden Eride des Rohrschusses in die waagerechte ilittelebdne de3 Haupt'-RohrSchusses geschwenkt sind«

   12») Rohrbrücke nach Ansprach 1 bis 13^ dadurch gekennzeichnet, dass die!zusätzlichen Bogenträger aus Stahlrohren mit einsr höheren Streckgrenze als der der Haupt-Sohrleitung hergestellt sind»

   13«) Verfahren zur Montags von Rohrbrücke ti nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Rohrschusse innerhalb ^roa Lehrgerüsten, die längsseits der beiden Ufer des zu überbrückenden Flusslaufes aufgestellt sind, zu je einem halben Brückenbogen zusammengesetzt und in des. Vürbinlungsotyllsa V'3r3oliwi>isofc .jarl^ti, dass lana bsile Bogsnhälften %on ja einem Hsbezeag,' ZoB₀ Derrick-iCraa, mit oder ohne Lehrgerüst in die Endlage eingefahren und schliasslich im Scheitelpunkt verbunden werden,,