EP0185342B1 - Verfahren zum Auswechsein von Brückenlagern - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for replacing bridge bearings between pillars and superstructure on bridge structures, in that the superstructure is lifted relative to the pillar by means of lifting cylinders and the bridge bearing thus made accessible is completely or partially renewed and then the superstructure is lowered.
- bridge bearing is understood to mean all types of bearings, in particular sliding bearings, sliding / tilting bearings etc.
- bridge structures especially those that are exposed to the corresponding traffic loads, will suffer damage over the years in the area of the bearings between the pillars and the superstructure.
- This damage can manifest itself in different ways.
- the PTFE discs can be squeezed out of plain bearings or breakages can occur on roller bearings. In such cases of damage, at least parts of the bearing must be replaced.
- the superstructure is lifted above a pillar using hydraulic lifting cylinders, which have to be set up so that the forces required for lifting the superstructure can be introduced into the superstructure on the one hand and into the pillar on the other and can be absorbed by these parts without risk of destruction.
- the lifting cylinders must be placed so that they are located under the longitudinal web and under the cross member. This is generally not a problem, because the longitudinal beam and the cross beam each extend further outwards relative to a pillar, so that points of attack for lifting the superstructure can be found there without further ado.
- the pillar contact area is difficult, especially when bearings with a large outline have to be renovated relative to the pillar contact area.
- consoles are very complex and requires long assembly times because a large part of the forces required to lift the superstructure have to be introduced into the pillar via the console.
- the known replacement using consoles of this type is particularly difficult on high pillars and in some cases can hardly be carried out or can only be carried out with immense effort.
- the invention has for its object to provide a method of the type described above, with which it is possible to replace defective bearings or bearing parts on existing bridge structures, without the need for a complex console construction for installing the lifting cylinders.
- this is achieved in that parts of the old bridge bearing are removed above the pillar contact surface and thus contact surfaces for the lifting cylinders are created under the longitudinal web and / or the cross member of the superstructure on the pillar contact surface, and in that the old bearing parts are removed in such a way that Lift cylinders are placed on the installation surfaces so that after lifting the superstructure not only the remaining parts of the old bearing to be replaced are removed, but also the corresponding new bearing parts are inserted between the lifting cylinders.
- the invention is based on the knowledge that in existing structures which have already been subjected to traffic and in which only the repair cases naturally occur, the movement processes resulting from prestressing, creeping and shrinking of the concrete superstructure are no longer present, but only the temperature influences and the traffic load has to be absorbed. This results in a comparatively small movement of the bridge, so that it is possible to install new bearing parts or bearings that are smaller in size than the original old bearings that have to be installed in the manufacture of the structure.
- the invention thus makes use of the reduced movement of the bridge.
- Parts of the old bearing can be removed by separating or removing parts of the sliding plate of the old bearing, in particular by a separation welding process. It is important to ensure that anchor plates in the concrete of the superstructure or the concrete itself experience as little heat as possible and in particular are not damaged.
- the pillar contact area is usually bordered with a simple tensioning collar with which a prestress is applied to the pillar head before the lifting cylinders are acted upon to raise the superstructure.
- FIG. 1 shows a plan view of a pillar 1 with a circular cross section, which is surrounded in the area of its upper pillar contact surface 2 by a tensioning collar 3, which serves to absorb the splitting tensile forces.
- the tensioning collar 3 extends over a certain height (FIG. 2) on the pillar head 4.
- the superstructure is indicated schematically in Fig. 1 in dashed lines by projection, specifically the longitudinal web 5, which extends parallel to the longitudinal axis of the bridge, and the transverse web 6, which is provided in the region of the hollow box of the superstructure 7 across. It is necessary to place a sufficient number of lifting cylinders 8 relative to the longitudinal web 5 and / or the transverse web 6 of the superstructure 7 so that the forces are introduced into these parts of the superstructure 7. The lifting cylinders 8 must therefore stand under the longitudinal web 5 and / or under the transverse web 6.
- FIG. 1 Of the old bearing to be replaced, only the outline of the old sliding plate 9 is indicated in FIG. 1 by dotted borders. From this old sliding plate 9, parts 10, which are indicated by hatching, are cut off by means of separating welding before the lifting cylinders 8 are set up. When removing these parts 10, care must be taken to ensure that an anchor plate 11 (FIG. 2) embedded in the superstructure 7 or the concrete of the superstructure 7 is stressed as little as possible in terms of temperature. By removing the parts 10, footprints 12 are created in such a size and arrangement that the lifting cylinders 8 with load distribution plates 13 are set up and the superstructure 7 can be raised to the required extent by loading the lifting cylinders 8.
- FIG. 1 Of the old bearing to be replaced, only the outline of the old sliding plate 9 is indicated in FIG. 1 by dotted borders. From this old sliding plate 9, parts 10, which are indicated by hatching, are cut off by means of separating welding before the lifting cylinders 8 are set up. When removing these parts 10, care must be taken to ensure that an anchor plate 11 (FIG
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auswechseln von Brückenlagern zwischen Pfeilern und Überbau an Brückenbauwerken, indem der Überbau vermittels Hubzylinder relativ zu dem Pfeiler angehoben und das somit zugänglich gemachte Brükkenlager ganz oder teilweise erneuert wird und dann das Absenken des Überbaus erfolgt. Unter dem Begriff Brückenlager werden alle Arten von Lagern verstanden, insbes. Gleitlager, Gleit-Kipplager usw.
- Es läßt sich nicht vermeiden, daß im Laufe der Jahre von Brükkenbauwerken, insbes. diejenigen, die entsprechender Verkehrsbelastung ausgesetzt sind, Schäden im Bereich der Lager zwischen den Pfeilern und dem Überbau auftreten. Diese Schäden können sich auf verschiedene Art und Weise äußern. Beispielsweise können die PTFE-Scheiben von Gleitlagern herausgequetscht sein oder Brüche an Rollenlagern auftreten. In derartigen Schadensfällen müssen zumindest Teile des Lagers ausgewechselt werden. Hierzu ist es erforderlich, manchmal sogar unter voller Verkehrsbelastung, den Überbau punktuell an dem einzelnen Lager über dem betreffenden Pfeiler anzuheben, das beschädigte Lager oder die entsprechenden Lagerteile herauszunehmen und durch neue Lagerteile oder ein komplett neues Lager zu ersetzen. Das Anheben des Überbaus über einem Pfeiler geschieht unter Verwendung hydraulischer Hubzylinder, die so aufgestellt werden müssen, daß die für das Anheben des Überbaus erforderlichen Kräfte einerseits in den Überbau und andererseits in den Pfeiler eingeleitet und von diesen Teilen ohne Zerstörungsgefahr aufgenommen werden können. Relativ zum Überbau müssen die Hubzylinder so plaziert werden, daß sie sich unter dem Längssteg und unter dem Querträger befinden. Dies bereitet im allgemeinen keine Schwierigkeiten, weil sich der Längsträger und der Querträger relativ zu einem Pfeiler jeweils weiter nach außen erstreckt, so daß dort ohne weiteres Angriffspunkte für das Anheben des Überbaus gefunden werden können. Als Aufstellfläche für die Hubzylinder bereitet jedoch die Pfeileraufstandsfläche Schwierigkeiten, insbes. dann, wenn Lager eines großen Umrisses relativ zur Pfeileraufstandsfläche saniert werden müssen. Dann ist es häufig nicht möglich, alle zum Anheben des Überbaus im Bereich eines Pfeilers erforderlichen Hubzylinder auf der Pfeileraufstandsfläche unterzubringen. In einem solchen Falle bleibt nichts weiter übrig, als am Pfeiler eine sehr aufwendige Konsole im Bereich der Pfeileraufstandsfläche zu montieren, um auf diese Art und Weise gleichsam die Pfeileraufstandsfläche zu vergrößern und die Hubzylinder hier unterzubringen (siehe z.B. DE-A 3 322 019). Die Anwendung derartiger Konsolen ist sehr aufwendig und erfordert hohe Montagezeiten, weil ein Großteil der zum Anheben des Überbaus erforderlichen Kräfte über die Konsole in den Pfeiler eingeleitet werden müssen. Das bekannte Auswechseln unter Verwendung derartiger Konsolen ist an hohen Pfeilern besonders schwierig und in manchen Fällen kaum oder nur mit einem immensen Aufwand durchführbar. Bei manchen Anwendungsfällen wäre es zwar möglich, die Hubzylinder zum Anheben des Überbaus auf der Pfeileraufstandsfläche unterzubringen, jedoch stehen diese Hubzylinder dann derart eng beieinander, daß der Ausbau von Teilen des alten Lagers, insbes. der Gleitplatte, nicht möglich ist, weil der Abstand zwischen den Hubzylindern kleiner ist als die Breite der Gleitplatte.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, mit dem es möglich ist, defekte Lager oder Lagerteile an bestehenden Brückenbauwerken auszutauschen, ohne daß eine aufwendige Konsolenkonstruktion zum Aufstellen der Hubzylinder erforderlich ist.
- Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß über der Pfeileraufstandsfläche Teile des alten Brückenlagers entfernt und so unter dem Längssteg und/oder dem Querträger des Überbaus auf der Pfeileraufstandsfläche Aufstandsflächen für die Hubzylinder geschaffen werden, und daß die Entfernung der alten Lagerteile in der Weise erfolgt und die Hubzylinder auf den Aufstellflächen so aufgestellt werden, daß nach dem Anheben des Überbaus nicht nur die auszuwechselnden restlichen Teile des alten Lagers entfernt, sondern auch die entsprechenden neuen Lagerteile zwischen den Hubzylindern eingebracht werden. Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß bei bestehenden Bauwerken, die bereits der Verkehrsbelastung unterworfen worden sind und bei denen naturgemäß nur die Reparaturfälle auftreten, die Bewegungsvorgänge aus Vorspannung, Kriechen und Schwinden des Überbaus aus Beton nicht mehr vorhanden sind, sondern nur noch die Temperatureinflüsse und die Verkehrsbelastung aufgenommen werden müssen. Hieraus resultiert ein vergleichsweise kleineres Bewegungsspiel der Brücke, so daß es möglich ist, neue Lagerteile oder Lager einzubauen, die in ihren Abmessungen kleiner ausgebildet sind als die ursprünglichen alten Lager, die bei der Herstellung des Bauwerkes eingebaut werden müssen. Die Erfindung macht sich somit das insoweit verringerte Bewegungsspiel der Brücke zunutze. Zusätzlich ist es aber erforderlich, solche Teile des alten Brückenlagers, insbes. Teile der Gleitplatte, die nach dem Aufstellen der Hubzylinder stören würden bzw. einen Ausbau des betreffenden Lagerteils unmöglich machen würden, vor Aufstellen der Hubzylinder zu entfernen, also abzuschneiden, auszuschneiden, abzutrennen oder sonstwie wegzunehmen. Dann wird es möglich, die Hubzylinder auf der Pfeileraufstandsfläche und den so geschaffenen einzelnen Aufstellflächen aufzustellen, den Überbau anzuheben und die restlichen zu erneuernden Teile des Lagers auszubauen. Dabei wird z. B. der Trennschnitt an der Gleitplatte so ausgebildet, daß einerseits die erforderliche Pfeileraufstandsfläche resultiert und andererseits der Rest der Gleitplatte so klein ist, daß er zwischen zwei Hubzylindern ausgebaut werden kann.
- Schließlich ist bei diesem Trennschnitt auch noch berücksichtigt, daß die neuen, kleineren Lagerteile einbaubar sind. Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet in überraschender Weise sehr einfache und kostengünstige Sanierungsmöglichkeite zur Behebung von Schäden an Brückenlagern. Eine oft mehrere Tonnen wiegende Konsole muß weder hergestellt noch montiert noch demontiert werden.
- Oft kommt es vor, daß neue Lagerteile mit kleineren Abmessungen als die alten Lagerteile Verwendung finden. Dieses Verfahrensmerkmal findet insbes. dann Anwendung, wenn die Gleitplatte ausgewechselt werden muß, die üblicherweise das größte Teil des Lagers darstellt.
- Das Entfernen von Teilen des alten Lagers kann durch Abtrennen oder Austrennen von Teilen der Gleitplatte des alten Lagers erfolgen, insbes. durch einen Trennschweißvorgang. Dabei ist darauf zu achten, daß Ankerplatten im Beton des Überbaus oder der Beton selbst eine möglichst geringe Wärmeeinwirkung erfährt und insbes. nicht geschädigt wird.
- Die Pfeileraufstandsfläche wird in der Regel mit einer einfachen Spannmanschette eingefaßt, mit der eine Vorspannung auf den Pfeilerkopf aufgebracht wird, bevor die Hubzylinder zur Anhebung des Überbaus beaufschlagt werden.
- Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels weiter beschrieben. Es zeigen:
- Fig.1 eine schematisierte Draufsicht auf einen Pfeiler mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen und
- Fig.2 eine Seitenansicht im Bereich eines Pfeilerkopfes.
- Fig.1 zeigt eine Draufsicht auf einen Pfeiler 1 mit kreisförmigem Querschnitt, der im Bereich seiner oberen Pfeileraufstandsfläche 2 von einer Spannmanschette 3 umfaßt ist, die zur Aufnahme der Spaltzugkräfte dient. Die Spannmanschette 3 erstreckt sich über eine gewisse Höhe (Fig. 2) an dem Pfeilerkopf 4.
- Der Überbau ist in Fig. 1 schematisch in gestrichelter Linienführung durch Projektion angedeutet, und zwar im einzelnen der Längssteg 5, der sich parallel zur Brückenlängsachse erstreckt, sowie der Quersteg 6, der im Bereich des Hohlkastens des Überbaus 7 quer durchgehend vorgesehen ist. Es ist erforderlich, Hubzylinder 8 in ausreichender Anzahl relativ zu dem Längssteg 5 und/oder dem Quersteg 6 des Überbaus 7 so zu plazieren, daß die Kräfte in diese Teile des Überbaus 7 eingeleitet werden. Die Hubzylinder 8 müssen also unter dem Längssteg 5 und/oder unter dem Quersteg 6 stehen.
- Von dem alten auszuwechselnden Lager ist in Fig. 1 nur der Umriß der alten Gleitplatte 9 durch gepunktete Umrandung angedeutet. Von dieser alten Gleitplatte 9 werden Teile 10, die schraffiert angedeutet sind, durch Trennschweißen abgeschnitten, bevor die Hubzylinder 8 aufgestellt werden. Bei dem Entfernen dieser Teile 10 muß darauf geachtet werden, daß eine etwa im Überbau 7 eingelassene Ankerplatte 11 (Fig. 2) oder auch der Beton des Überbaus 7 temperaturmäßig möglichst wenig beansprucht wird. Durch die Entfernung der Teile 10 werden Aufstellflächen 12 in solcher Größe und Anordnung geschaffen, daß die Hubzylinder 8 mit Lastverteilungsplatten 13 aufgestellt und der Überbau 7 durch Beaufschlagung der Hubzylinder 8 um das erforderliche Maß angehoben werden kann. Sodann können Teile des alten Lagers und somit auch der Rest 14 der Gleitplatte 9 beispielsweise in Richtung des Pfeils 15 ausgebaut werden. Dabei ist es ja nach Anwendungsfall nicht unbedingt erforderlich, sämtliche Teile des alten Lagers zu entfernen. So kann z. B. ein Lagersockel 16 des alten Lagers mit seiner Mörtelfuge 17 verbleiben. Es werden lediglich die auszuwechselnden Teile des neuen Lagers eingebracht, z. B. ein Lagertopf, der das Lagerunterteil enthält, und eine neue Gleitplatte 19, die durch durchgezogene Linienführung in Fig. 1 und im übrigen in der Ansicht in Fig. 2 ersichtlich ist. Die neue Gleitplatte 19 besitzt abgerundete Endbereiche und läßt ein insoweit verkleinertes Bewegungsspiel zu, welches jedoch für die Anwendungsfälle ausreicht. Die neue Lagerplatte 19 wird zwischen den Hubzylindern 8 eingeschoben und in die entsprechende Lage verdreht. Sie kann, wie Fig. 2 erkennen läßt, an die Ankerplatte 11 angeschweißt werden. Die Hubzylinder 8 und die Spannmanschette 3 werden entfernt, so daß die Sanierung des betreffenden Brückenlagers damit vollendet ist.
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