EP4039884A1 - Brückenwiderlager mit betonfertigteilen sowie verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
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- EP4039884A1 EP4039884A1 EP22155046.0A EP22155046A EP4039884A1 EP 4039884 A1 EP4039884 A1 EP 4039884A1 EP 22155046 A EP22155046 A EP 22155046A EP 4039884 A1 EP4039884 A1 EP 4039884A1
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/01—Flat foundations
- E02D27/02—Flat foundations without substantial excavation
Definitions
- the invention relates to a bridge abutment, a method for its construction and the precast concrete parts used.
- Bridge abutments are very individually designed structures, which are therefore conventionally created using formwork made on site as a reinforced concrete structure made of reinforced steel and in-situ concrete.
- formwork and demoulding work is time-consuming and adversely affects the affected traffic routes.
- the DE 20 2019 100 831 U1 and DE 20 2019 104 913 U1 are therefore already concerned with accelerating the construction process, which is essentially achieved through the use of special precast concrete parts. It is necessary to first pour a blinding layer, onto which prefabricated parts for the abutment wall are then placed and poured with in-situ concrete.
- the invention now presented was based on the aim of developing a bridge abutment that can be built even faster and with even fewer traffic restrictions, as well as a method for its manufacture. This object is achieved by a method according to claim 1, a bridge abutment according to claim 5 and a precast concrete part according to claim 6.
- prefabricated concrete facade parts preferably made of reinforced concrete
- prefabricated concrete facade parts which according to the invention have a base corresponding essentially to the thickness of the abutment wall to be created on the underside.
- the precast concrete facade part tapers into a considerably thinner formwork part.
- the facade side i.e. the outside of the abutment wall to be produced with it, transitions smoothly from the base into the formwork part, so that the precast concrete facade part forms a uniform, level or smooth continuous facade side.
- the transition from the base to the formwork part is preferably formed by a clear shoulder.
- a pre-braided reinforcement cage can be placed on the shoulder over any existing connection reinforcement coming from below.
- the base should preferably be dimensioned in such a way that the precast concrete facade part stands stable on it.
- the precast concrete facade part essentially has the shape of a wall, ie its width and height are considerably greater than the thickness of the base as well.
- the precast concrete facade part can have lateral cutouts, ie side cutouts where the base adjoins the base of an adjacent precast concrete facade part during the erection of the bridge abutment. If adjacent precast concrete facade parts each have such side recesses, reinforcements can be placed in these. During the subsequent grouting of the cavities of the abutment wall with in-situ concrete, the adjacent precast concrete facade parts are connected to one another and further stabilized.
- the side cutouts can be used to improve this hold Have projections and/or recesses, so that they interlock with the in-situ concrete to be filled and the inserted reinforcement. It is also possible for the base to have one or more bored pile recesses, at least on the underside, which can also extend completely, usually vertically, through the base. This means that the base can be placed on bored piles that may have been previously installed for a deep foundation, connected in a suitable manner with their reinforcement and filled accordingly.
- the facade precast concrete part can have a spur at its lower end on the base protruding to the outside or facade side, which strengthens the support of the abutment wall to the free side if the soil conditions require it.
- the spur itself preferably has a considerably lower height than the rest of the base.
- the base of the facade prefabricated concrete part preferably has connecting reinforcements protruding at its lower end on the inside opposite the outside for connection to a base plate of the bridge abutment to be created. If no spur is provided on the opposite outside, connection reinforcements can also protrude from the base there, in order to create a spur at the site of use in in-situ concrete, if necessary.
- the facade precast concrete parts according to the invention are set up next to each other as intended. If necessary, suitable reinforcement bodies are inserted into existing side recesses. Subsequently, above the base is adjacent Façade-precast concrete cross-reinforcement introduced, after which the back or inside of the abutment wall to be produced is closed with formwork elements, which can also be precast parts. So that the in-situ concrete poured into the resulting hollow wall does not run out laterally, the sides of the abutment wall to be produced must also be closed with formwork elements, which can also be formed by wing wall elements. Alternatively, the laterally delimiting precast concrete facade parts can be provided with a narrow formwork side wall, which forms a closure with the rear formwork. Such a facade prefabricated concrete part has an L-shaped cross section in the erected position above the base.
- abutment wall reinforcements bridging a neighboring precast concrete facade are installed over their bases, the rear side or inside of the abutment wall is closed by formwork elements, preferably precast reinforced concrete elements, and - if the sides of the abutment wall are also closed - the interior of the abutment wall is cast with in-situ concrete.
- the components of the abutment wall are monolithically connected by the in-situ concrete, so that the load of the bridge superstructure laid on the abutment wall is evenly distributed and joints between the precast concrete facade parts are bridged.
- wing walls - preferably also made of prefabricated concrete parts - are created and a floor slab is concreted.
- formwork elements designed as prefabricated reinforced concrete elements which close the rear side or inside of the abutment wall, can be designed and arranged in such a way that they protrude upwards in relation to the abutment.
- a chamber wall of the abutment wall can thus be created in a simple manner. No additional work steps are required to create a chamber wall, in particular no formwork or demolding work.
- bridge abutments with in-situ concrete supplements of different depths in the vertical direction can be realized in a simple manner.
- very deep in-situ concrete additions which form more than 30% of the abutment wall, preferably more than 50% of the abutment wall in a vertical cross-section, can be easily implemented using precast concrete facade parts with an L-shaped cross-section.
- precast concrete facade parts with an L-shaped cross section are less susceptible to damage during transport and/or installation of the precast concrete parts and allow reinforcement cages to be inserted more easily.
- the depth of the in-situ concrete supplement is chosen depending on the position of the abutment for a superstructure of the bridge and the respective load propagation angle in the area of the bridge abutment so that the at one Abutment introduced load is distributed by the in-situ concrete supplement on more than one precast concrete part, in particular at least on the respective adjacent precast concrete parts.
- the abutment wall can be created completely independently of the other parts of the trade.
- a floor slab does not have to be concreted beforehand, since the abutment wall is independently stable and can also be connected to the floor slab to be created afterwards.
- the abutment wall forms the bridge bearing, it is essential for the construction speed of the entire structure to be completed as quickly as possible and with as little traffic impact as possible due to the construction work.
- the method according to the invention enables the construction of the entire new bridge structure, preferably with only a single closure of the traffic under the bridge for the new construction work, since no demoulding work is necessary on the outside of the abutment wall or the facade.
- precast facade elements with side recesses in the base area, whereby reinforcement is to be placed in the area of these recesses between two adjacent precast concrete facade elements.
- These areas can be cast separately with in-situ concrete or, preferably, when the upper cavity of the abutment wall is cast, whereby the precast concrete facade parts are also fixed to one another in the base area in addition to their monolithic connection above the base.
- All precast concrete parts used are preferably reinforced by reinforcements and are generally designed as precast reinforced concrete parts.
- the part of one of the wing walls adjacent to the abutment wall is erected.
- the wing wall can be added to the rear at the same time or in any order, and the precast concrete facade parts with base are set up one after the other, starting with the wing wall element that has been set up. If these have side recesses in the base area, a reinforcement cage is inserted there before the next element is added, until the entire abutment base is complete.
- the abutment reinforcement preferably in the form of a prefabricated reinforcement cage, is now retracted vertically from above and placed on the base projection.
- the wing wall elements to form a non-positive and / or rigid connection to the abutment wall should also preferably have connection reinforcements that engage in this area
- the spatially overlapping reinforcement rods of the wing wall elements and the reinforcement cage, which is placed on the base are preferably arranged offset or spaced apart in height from one another, so that the reinforcements do not overlap hinder. They can now be linked together.
- the other side of the abutment base is also closed with a wing panel.
- a preferably continuous inner wall of the abutment is now pushed in at the rear, which represents the formwork on the inside.
- a monolithic structure is then created in the abutment wall by concreting with in-situ concrete.
- the monolithic block serves to distribute the load so that the load applied is evenly distributed and joints are bridged.
- the bridge superstructure can then already be placed on this completed abutment wall.
- the concreting of the base plate is completely independent of these process steps and can be done at any time, in particular at the same time as the abutment wall is concreted, for example when the second wing wall is completely erected, which can serve as formwork for the base plate.
- the bridge structure sketched schematically has bridge abutments 1 with bearing pedestals 2 on the right and left, on each of which an end cross member 3 and the bridge superstructure 4 rests on it.
- the right bridge abutment 1 is off 1 shown in different sections, process steps during its creation and different embodiments.
- the bridge abutment 1 consists of precast concrete facade parts 6, one or more formwork elements 7 for the inside, abutment wall reinforcement 8, an in-situ concrete filling and one or more bearing bases 9.
- the precast concrete facade part 6 has a base 11 on the underside, the thickness of which is which corresponds to the entire abutment wall.
- the facade precast concrete part 6 merges into a considerably thinner formwork part 12, preferably a precast concrete part with reinforcement.
- This and also the formwork part 7, which is preferably designed as a prefabricated reinforced concrete part, or the formwork elements 7 for the inside are also referred to as an apron.
- the shape of the L-shaped precast concrete parts 6 is preferably selected such that forces introduced into the bridge abutment 1 at the bearing bases 9 are distributed over more than one precast concrete part 6 at a load propagation angle. This Load distribution is achieved in that the in-situ concrete supplement forms a sufficiently large part of the abutment wall.
- Precast concrete parts 6 have a correspondingly low base 11 and formwork parts 12 that are correspondingly long.
- the inside formwork 7 consists of separate components. This closes in the Figures 2 a) , 3 a ) and 4 a ) flush with the abutment. However, it can also be designed to project beyond the abutment, forming a chamber wall of the abutment wall. An abutment wall with a chamber wall can thus be created in a simple manner without an additional work step, in particular without additional formwork or demolding work.
- the base 11 has an integrated static reinforcement 13, which interprets it for high loads.
- the base 11 preferably has a connecting reinforcement 14 protruding on the inside for connection to a base plate 16.
- screw connections for reinforcing rods to be attached subsequently can also be provided, for example.
- the bridge abutment 1 is supplemented by wing walls 17 and 18, which are each formed by three individual wing wall elements 27, 37, 47 and 28, 38, 48 in the exemplary embodiment shown.
- the entire bridge abutment stands on a sub-base 19.
- cut DD shows, in addition to the schematically indicated abutment reinforcement 8 above the base 11, that the adjoining wing wall elements 27, 28 above the base 11 also have inwardly protruding connection reinforcements 24, with which the abutment wall reinforcement 8 can be connected, e.g. in a conventional manner, as knotting or tying designated.
- FIG. 3 shows the individual process steps with which a bridge abutment can be created. It is proposed in a method step (1.1), shown in Fig. 3 b) , First set up the lateral wing wall 17 from the wing wall elements 27, 37 and 47. If the first wing wall element 27 is set up, you can already start with step (1.2), shown in Fig. 3 c) , to be started. Since the wing wall element 27 has a side recess 21, as well as the precast concrete facade part 6 to be attached to it, a reinforcement cage (not shown) is first inserted into this recess 21.
- a reinforcement cage (not shown) is first inserted into this recess 21.
- step (2) the abutment wall is closed laterally by the wing wall element 28 .
- the wing wall elements 38 and 48 can also be added.
- step (3) the base plate 16 can then already be concreted. However, this is not absolutely necessary at this point in time. Steps (2) and (3) are in Fig. 2d) shown. It is more important that the completion of the abutment wall is promoted with the steps (4 to 6). To do this, in step 4, shown in Fig.
- an abutment reinforcement preferably in the form of a pre-braided reinforcement cage 8 in the direction of the arrow P above the base 11 on a shoulder formed by it over protruding connection reinforcements.
- the distances between the reinforcing rods of the reinforcing cage 8 are preferably dimensioned in such a way that the reinforcing rods of the abutment reinforcement 8 do not collide with those of the connecting reinforcement 24 of the wing wall elements 27 , 28 .
- a slightly offset arrangement is ideal for this.
- step (5) the inner formwork or the inner prefabricated reinforced concrete part 7 of the abutment wall is pushed in in the direction of arrow P and fastened, after which the abutment wall is concreted in step 6, with the cavities of the abutment wall and the side recesses 21 being cast in-situ concrete.
- Process step (3) namely the concreting of the floor slab, can take place at the same time as process step (6), concreting of the abutment wall.
- the bridge superstructure can be laid in a single traffic closure. Steps (5) and (6) are in Fig. 2 f) played back.
- FIG. 4 with the Figures 4 a) to 4 g ) shows representations similar to 2 with the Figures 2 a) to 2 f ), but for an alternative embodiment.
- the facade precast concrete part 6 has at its lower end a protruding spur 26 to the outside, which increases the footprint of the abutment base and thus the entire abutment wall. Cut GG the 4 , shown in Fig. 4g) .
- the Figures 5 to 8 show the special features of a further embodiment of the bridge abutment 1 according to the invention, in which a deep foundation was made with bored piles 30, small bored piles or micropiles. These were placed in the ground beforehand. If, as shown, bored piles 30 are also arranged below the abutment wall, the precast concrete facade parts 6 of the abutment wall can have bored pile recesses 31 in their bases 11 . As shown, these can preferably pass completely through the base 11.
- the bored pile recesses 31 can be used as in 7 with the Figures 7 a) to 7 d ) also have projections and recesses, into which in turn precisely fitting reinforcement cages 32 (see also 7 ) can be inserted.
- a load-securing connection of the abutment wall to the bored piles 30 can be achieved by connecting the reinforcements 14 and/or 32 to those of the bored piles in the lower area of the facade precast concrete parts 6 (see detail a in figure 5 ).
- the bored pile recesses 31 can be poured with in-situ concrete together with the upper area of the abutment wall.
- the method according to the invention for the construction of bridge abutments and the facade prefabricated concrete parts 6 used for this purpose allow the construction of the abutment wall to be separated in terms of time from the other process steps, in particular from the concreting of the base plate 16. This leads to an enormous acceleration and enables the bridge structure to be used for a e.g. to create the motorway below with only one complete closure for the new building and a significantly reduced traffic impact due to the construction work.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Brückenwiderlager, ein Verfahren zu dessen Erstellung sowie dabei zum Einsatz kommende Betonfertigteile.
- Brückenwiderlager sind sehr individuell projektierte Bauwerke, die daher herkömmlich mittels einer vor Ort hergestellten Schalung als Stahlbetonbauwerk aus Bewehrungsstahl und Ortbeton erstellt werden. Insbesondere die Schalungs- und Entschalungsarbeiten sind zeitaufwendig und beeinträchtigen die betroffenen Verkehrswege.
- Die
DE 20 2019 100 831 U1 undDE 20 2019 104 913 U1 befassen sich daher bereits mit einer Beschleunigung des Bauverfahrens, die im Wesentlichen durch die Verwendung spezieller Betonfertigteile erreicht wird. Dabei ist es nötig, zunächst eine Sauberkeitsschicht zu gießen, auf die anschließend Fertigteile für die Widerlagerwand aufgesetzt und mit Ortbeton vergossen werden. - Der nun vorgestellten Erfindung lag das Ziel zugrunde, ein Brückenwiderlager zu entwickeln, das noch schneller und mit noch geringerer Verkehrseinschränkung erstellt werden kann, sowie ein Verfahren für dessen Herstellung. Dieses Ziel wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, ein Brückenwiderlager nach Anspruch 5 und ein Betonfertigteil nach Anspruch 6 erreicht.
- Dabei kommen Fassaden-Betonfertigteile bevorzugt aus Stahlbeton zum Einsatz, die erfindungsgemäß untenseitig einen im Wesentlichen der Dicke der zu erstellenden Widerlagerwand entsprechenden Sockel aufweisen. Oberhalb des Sockels verjüngt sich das Fassaden-Betonfertigteil zu einem erheblich dünneren Schalungsteil. Die Fassadenseite, d.h. die Außenseite der damit herzustellenden Widerlagerwand geht dabei glatt vom Sockel in den Schalungsteil über, so dass das Fassaden-Betonfertigteil eine einheitliche, eben bzw. glatt durchgehende Fassadenseite ausbildet. Der Übergang vom Sockel in den Schalungsteil ist bevorzugt durch einen klaren Absatz ausgebildet. Dies ist für die Herstellung der Fertigteile von Vorteil, und es kann bei der Erstellung der kompletten Widerlagerwand ein vorgeflochtener Bewehrungskorb auf den Absatz über eine ggf. vorhandene von unten kommende Anschlussbewehrung aufgelegt werden. Der Sockel ist vorzugsweise so zu dimensionieren, dass das Fassaden-Betonfertigteil auf diesem stabil steht.
- Trotz des Sockels hat das Fassaden-Betonfertigteil im Wesentlichen eine Wandform, d.h. seine Breite und Höhe sind erheblich größer als die Dicke auch des Sockels. Vorzugsweise im Bereich des Sockels kann das Fassaden-Betonfertigteil seitliche Aussparungen, d.h. Seitenaussparungen aufweisen dort, wo der Sockel an den Sockel eines benachbarten Fassaden-Betonfertigteils bei der Errichtung des Brückenwiderlagers angrenzt. Wenn benachbarte Fassaden-Betonfertigteile jeweils derartige Seitenaussparungen aufweisen, können in diese Bewehrungen eingebracht werden. Beim anschließenden Verguss der Hohlräume der Widerlagerwand mit Ortbeton werden so die benachbarten Fassaden-Betonfertigteile miteinander verbunden und weiter stabilisiert. Zur Verbesserung dieses Halts können die Seitenaussparungen Vor- und/oder Rücksprünge aufweisen, so dass sie sich mit dem einzufüllenden Ortbeton und der eingelegten Bewehrung fest verzahnen. Es ist ferner möglich, dass der Sockel zumindest untenseitig eine oder mehrere Bohrpfahlaussparungen aufweist, die sich auch vollständig, meist senkrecht, durch den Sockel hindurcherstrecken können. Damit kann der Sockel auf Bohrpfähle aufgesetzt werden, die ggf. vorher für eine Tiefgründung eingebracht wurden, auf geeignete Weise mit deren Bewehrung verbunden und entsprechend ausgegossen werden.
- Um die Aufstandsfläche zu vergrößern, kann das Fassaden-Betonfertigteil an seinem unteren Ende am Sockel einen zur Außenseite bzw. Fassadenseite vorstehenden Sporn aufweisen, der eine Abstützung der Widerlagerwand zur freien Seite hin verstärkt, sofern dies die Bodenverhältnisse erfordern. Bevorzugt hat der Sporn selbst eine erheblich geringere Höhe als der übrige Sockel.
- Der Sockel des Fassaden-Betonfertigteils hat vorzugsweise an seinem unteren Ende an der der Außenseite gegenüberliegenden Innenseite vorstehende Anschlussbewehrungen zur Verbindung mit einer Bodenplatte des zu erstellenden Brückenwiderlagers. Sofern auf der gegenüberliegenden Außenseite kein Sporn vorgesehen ist, können auch dort Anschlussbewehrungen aus dem Sockel hervorstehen, um ggf. einen Sporn am Einsatzort in Ortbeton zu erstellen.
- Die erfindungsgemäßen Fassaden-Betonfertigteile werden bestimmungsgemäß nebeneinander aufgestellt. Dabei werden ggf. in vorhandene Seitenaussparungen passende Bewehrungskörper eingelegt. Anschließend wird oberhalb des Sockels benachbarte Fassaden-Betonfertigteile übergreifende Bewehrung eingebracht, wonach die Rückseite bzw. Innenseite der herzustellenden Widerlagerwand mit Schalungselementen, die ebenfalls Fertigteile sein können, verschlossen wird. Damit in die so entstandene Hohlwand eingefüllter Ortbeton nicht seitlich herausläuft, müssen die Seiten der herzustellenden Widerlagerwand ebenfalls mit Schalungselementen verschlossen werden, die auch durch Flügelwandelemente gebildet werden können. Alternativ können die seitlich begrenzenden Fassaden-Betonfertigteile mit einer schmalen Schalungsseitenwand versehen sein, die mit der rückwärtigen Schalung einen Abschluss bildet. Ein derartiges Fassaden-Betonfertigteil hat in aufgestellter Position oberhalb des Sockels einen L-förmigen Querschnitt.
- Um mit den erfindungsgemäßen Fassaden-Betonfertigteilen ein Brückenwiderlager zu erstellen, werden mehrere Fassaden-Betonfertigteile nebeneinander aufgestellt, die so eine Widerlagerbasis bilden. Über deren Sockeln wird eine benachbarte Fassaden-Betonfertigteile überbrückende Widerlagerwandbewehrungen eingebracht, die rückwärtige Seite bzw. Innenseite der Widerlagerwand wird durch Schalungselemente, bevorzugt Stahlbetonfertigteilelemente, verschlossen und - wenn die Seiten der Widerlagerwand auch geschlossen sind - der Innenraum der Widerlagerwand mit Ortbeton vergossen. Die Bestandteile der Widerlagerwand werden dabei durch den Ortbeton monolithisch verbunden, so dass sich die Last des nachfolgend auf die Widerlagerwand aufgelegten Brückenüberbaus gleichmäßig verteilt und Fugen zwischen den Fassaden-Betonfertigteilen überbrückt werden. Außerdem werden Flügelwände - vorzugsweise ebenfalls aus Betonfertigteilen - erstellt, und es wird eine Bodenplatte betoniert.
- Insbesondere als Stahlbetonfertigteilelemente ausgebildete Schalungselemente, die die rückwärtige Seite bzw. Innenseite der Widerlagerwand verschließen, können so ausgebildet und angeordnet werden, dass diese nach oben gegenüber dem Widerlager überstehen. So kann auf einfache Weise eine Kammerwand der Widerlagerwand erstellt werden. Es sind keine zusätzlichen Arbeitsschritte zur Erstellung eine Kammerwand, insbesondere keine Schalungs- bzw. Entschalungsarbeiten, notwendig.
- Durch die Verwendung von Fassaden-Betonfertigteilen mit L-förmigen Querschnitt können auf einfache Weise Brückenwiderlager mit Ortbetonergänzungen unterschiedlicher Tiefe in vertikaler Richtung realisiert werden. Insbesondere sehr tiefe Ortbetonergänzungen, die mehr als 30 % der Widerlagerwand, vorzugweise mehr als 50 % der Widerlagerwand in einem Querschnitt in vertikaler Richtung ausbilden, können durch Fassaden-Betonfertigteile mit L-förmigen Querschnitt einfach realisiert werden. Insbesondere im Vergleich zu Betonfertigteilen mit Trog-artigen Ausnehmung zum Einbringen eines Ortbetonbalkens und entsprechend u-förmigen Querschnitt sind Fassaden-Betonfertigteile mit L-förmigen Querschnitt weniger anfällig für Beschädigungen beim Transport und/oder Aufstellen der Betonfertigteile und ermöglichen ein einfacheres Einbringen von Bewehrungskörben.
- Vorzugweise wird die Tiefe der Ortbetonbetonergänzung dabei in Abhängigkeit der Position der Widerlager für einen Überbau der Brücke und der jeweiligen Lastausbreitungswinkel im Bereich des Brückenwiderlagers so gewählt, dass die an einem Widerlager eingeleitete Last durch die Ortbetonergänzung auf mehr als ein Betonfertigteil, insbesondere zumindest auf die jeweils benachbarten Betonfertigteile, verteilt wird.
- Ein weiterer großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Widerlagerwand völlig unabhängig von den anderen Teilen des Gewerks erstellt werden kann. Insbesondere muss nicht vorher eine Bodenplatte betoniert werden, da die Widerlagerwand selbständig standfähig ist und auch im Nachhinein mit der zu erstellenden Bodenplatte verbunden werden kann. Da die Widerlagerwand das Brückenauflager ausbildet, ist es für die Baugeschwindigkeit des Gesamtbauwerks essenziell wichtig, dies möglichst schnell und mit geringer zeitlicher Verkehrsbeeinflussung durch die Bauarbeiten herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Erstellung des gesamten neuen Brückenbauwerks vorzugsweise mit nur einer einzigen Sperrpause des unter der Brücke her geführten Verkehr für die Neubauarbeiten, da auf der Außenseite der Widerlagerwand bzw. der Fassade keinerlei Entschalungsarbeiten notwendig sind.
- Sofern eine Tiefgründung erforderlich ist, können beim erfindungsgemäßen Verfahren in den Untergrund unterhalb der Bodenplatte vorab Bohrpfähle, Kleinbohrpfähle oder Micropfähle eingebracht werden. Diese können auch unterhalb der aufzustellenden Widerlagerbasis angeordnet sein, wozu die Fassaden-Betonfertigteile dann mit entsprechenden Bohrpfahlaussparungen versehen sind, durch die mit Bewehrung die Bohrpfähle mit den Fassaden-Betonfertigteilen und ggf. durch deren Sockel hindurch auch mit dem oberen Teil der in Ortbeton zu erstellenden Widerlagerwand verbunden werden.
- Es ist möglich, Fassaden-Betonfertigteile mit Seitenaussparungen im Sockelbereich zu verwenden, wobei in den Bereich dieser Aussparungen zwischen zwei benachbarten Fassaden-Betonfertigteilen Bewehrung einzubringen ist. Diese Bereiche können separat mit Ortbeton vergossen werden oder aber bevorzugt dann, wenn der obere Hohlraum der Widerlagerwand vergossen wird, wodurch die Fassaden-Betonfertigteile zusätzlich zu ihrer monolithischen Verbindung oberhalb der Sockel auch im Sockelbereich gegeneinander fixiert werden. Sämtliche verwendeten Betonfertigteile sind bevorzugt durch Bewehrungen verstärkt und in der Regel als Stahlbetonfertigteile ausgebildet.
- Um das Gesamtbauwerk möglichst schnell zu errichten, ist die Durchführung der Einzelschritte des Verfahrens wie folgt empfohlen: Von einer der Flügelwände wird als erstes das der Widerlagerwand benachbarte Teil aufgestellt. Von da an kann gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge die Flügelwand nach hinten ergänzt werden, und die Fassaden-Betonfertigteile mit Sockel werden beginnend an dem aufgestellten Flügelwandelement nacheinander aufgestellt. Sofern diese im Sockelbereich Seitenausnehmungen haben, wird dort jeweils ein Bewehrungskorb eingelegt, bevor das nächste Element ergänzt wird, bis zur Fertigstellung der gesamten Widerlagerbasis. Nun wird die Widerlagerbewehrung bevorzugt in Form eines vorgefertigten Bewehrungskorbs von oben vertikal eingefahren und auf dem Sockelvorsprung abgelegt. Da die Flügelwandelemente zur Ausbildung eines kraftschlüssigen und/oder biegesteifen Anschlusses zur Widerlagerwand ebenfalls vorzugsweise in diesen Bereich eingreifende Anschlussbewehrungen aufweisen sollten, sind die sich räumlich überlappenden Bewehrungsstäbe der Flügelwandelemente und des Bewehrungskorbs, der auf den Sockel aufgelegt wird, bevorzugt versetzt bzw. in der Höhe beabstandet zueinander angeordnet, damit sich die Bewehrungen nicht gegenseitig behindern. Sie können nun miteinander verknüpft werden. Die andere Seite der Widerlagerbasis wird ebenfalls mit einem Flügelwandelement geschlossen. Es wird nun eine vorzugsweise durchgehende Widerlagerinnenwand rückwärtig eingeschoben, die die innenseitige Schalung darstellt. Durch Betonieren mit Ortbeton wird sodann in der Widerlagerwand ein monolithisches Gebilde erzeugt. Der monolithische Block dient zur Lastverteilung, so dass aufgelegte Last gleichmäßig eingeleitet und Fugen überbrückt werden. Auf diese fertiggestellte Widerlagerwand kann sodann bereits der Brückenüberbau aufgelegt werden. Das Betonieren der Bodenplatte ist von diesen Verfahrensschritten völlig unabhängig und kann zu einem beliebigen Zeitpunkt, insbesondere auch gleichzeitig mit dem Ausbetonieren der Widerlagerwand erfolgen, zum Beispiel wenn die zweite Flügelwand komplett aufgestellt ist, die als Schalung für die Bodenplatte dienen kann.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. Diese erläutern beispielhaft die Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie den zu erstellenden Baukörper in den verschiedenen Etappen und dabei verwendete Bauelemente. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch ein Brückenbauwerk in Seitenansicht mit zwei Brückenwiderlagern,
- Fig. 2
- mit den
Figuren 2 a) bis 2 f ) das rechte Widerlager ausFig. 1 schematisch in verschiedenen Schnitten A-A bis F-F, - Fig. 3
- mit den
Figuren 3 a) bis 3 g ) den Gegenstand ausFig. 2 in einer Dokumentation der einzelnen Arbeitsschritte (1.1) bis (6) bei seiner Erstellung, ergänzt um einen Schnitt G-G, - Fig. 4
- mit den
Figuren 4 a) bis 4 f ) eine alternative Ausführungsform des Gegenstands aus denFig. 2 und3 in verschiedenen Schnitten A-A bis G-G - Fig. 5
- eine weitere alternative Ausführungsform des Brückenwiderlagers in einem Seitenschnitt A-A und Detail a,
- Fig. 6
- mit den
Figuren 6 a) bis 6 d ) Schnittdarstellungen B-B bis E-E- durch den Gegenstand ausFig. 5 Schnitt A-A, - Fig. 7
- mit den
Figuren 7 a) bis 7 d ) inFig. 7 a) Detail b und inFig. 7 c) Detail c aus den Schnitten B-B und C-C derFig. 6 sowie Schnitte 1-1 und 2-2 durch diese Details und - Fig. 8
- einen Schnitt F-F durch den Gegenstand aus
Fig. 6 . - Das in
Fig. 1 schematisch skizzierte Brückenbauwerk hat rechts und links Brückenwiderlager 1 mit Lagersockeln 2, auf denen jeweils ein Endquerträger 3 und darauf der Brückenüberbau 4 aufliegt. In den nachfolgendenFiguren 2 bis 8 ist jeweils das rechte Brückenwiderlager 1 ausFig. 1 in verschiedenen Schnitten, Prozessschritten bei dessen Erstellung und unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellt. -
Fig. 2 mitFiguren 2 a), 2 b), 2 c), 2 d), 2 e), 2 f ) zeigt oben links inFig. 2 a) das rechte Brückenwiderlager im Schnitt A-A. Dort ist auch angegeben, wo sich die darunter in denFiguren 2 b) bis 2 e ) dargestellten Schnitte B-B bis E-E befinden. Das Brückenwiderlager 1 besteht an seiner frei sichtbaren Außenseite aus Fassaden-Betonfertigteilen 6, einem oder mehreren Schalungselementen 7 für die Innenseite, Widerlagerwandbewehrung 8, einer Ortbetonverfüllung und einem oder mehreren Lagersockeln 9. Das Fassaden-Betonfertigteil 6 weist untenseitig einen Sockel 11 auf, dessen Dicke der der gesamten Widerlagerwand entspricht. Nach oben hin geht das Fassaden-Betonfertigteil 6 in ein erheblich dünneres Schalungsteil 12, bevorzugt ein Betonfertigteil mit Bewehrung, über. Dieses und auch das vorzugsweise als Stahlbetonfertigteil ausgebildete Schalungsteil 7 bzw. die Schalungselemente 7 für die Innenseite werden auch als Schürze bezeichnet. - Die Form der L-förmigen Betonfertigteile 6 wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass an den Lagersockeln 9 in das Brückenwiderlager 1 eingeleitete Kräfte unter einem Lastausbreitungswinkel auf mehr als ein Betonfertigteil 6 verteilt werden. Diese Lastausbreitung wird dadurch erreicht, dass die Ortbetonergänzung einen ausreichend großen Teil der Widerlagerwand ausbildet. Betonfertigteile 6 weisen einen entsprechend niedrigen Sockel 11 und entsprechend lange Schalungsteile 12 auf.
- Die innenseitige Schalung 7 besteht aus separaten Bauteilen. Diese schließt in den
Figuren 2 a) ,3 a ) und4 a ) bündig mit dem Widerlager ab. Sie kann jedoch auch gegenüber dem Widerlager überstehend ausgeführt sein, wobei sie eine Kammerwand der Widerlagerwand ausbildet. Eine Widerlagerwand mit Kammerwand kann so auf einfache Weise ohne zusätzlichen Arbeitsschritt, insbesondere ohne zusätzliche Schalungs- bzw. Entschalungsarbeiten erstellt werden. - Der Sockel 11 verfügt über eine integrierte statische Bewehrung 13, die ihn für hohe Lastaufnahmen auslegt. An seinem unteren Ende hat der Sockel 11 vorzugsweise eine an der Innenseite vorstehende Anschlussbewehrung 14 zur Verbindung mit einer Bodenplatte 16. Statt der vorstehenden Anschlussbewehrung 14 können auch beispielsweise Schraubanschlüsse für nachträglich anzubringende Bewehrungsstäbe vorgesehen sein. Ergänzt wird das Brückenwiderlager 1 durch Flügelwände 17 und 18, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils durch drei einzelne Flügelwandelemente 27, 37, 47 und 28, 38, 48 gebildet werden. Das gesamte Brückenwiderlager steht auf einer Sauberkeitsschicht 19.
- Der Schnitt B-B der
Fig. 2 b) sowie der u.a. in diesem Schnitt festgelegte Schnitt F-F, dargestellt inFig. 2 f) , zeigen, dass auch die Flügelwände 17, 18 untenseitig nach innen vorstehende Anschlussbewehrungen 14 zur Verbindung mit der Bodenplatte 16 aufweisen. Insbesondere im Schnitt C-C (Fig. 2 c) ) und E-E (Fig. 2 e) ) ist erkennbar, dass die Fassaden-Betonfertigteile 6 in ihrem Sockel 11 und die äußeren Flügelwandelemente 27, 28 Seitenaussparungen 21 aufweisen, in die Bewehrungen eingelegt und Ortbeton gegossen werden kann, um die Position der Teile gegeneinander zu fixieren. Entsprechende Aussparungen 22 können auch in den Teilen der Flügelwände 17, 18 bevorzugt obenseitig vorgesehen sein, wie in den Schnitten A-A (Fig. 2 a) ) und E-E (Fig. 2 e) ) dargestellt. Schnitt D-D (Fig. 2 d) ) zeigt neben der schematisch angedeuteten Widerlagerbewehrung 8 oberhalb des Sockels 11, dass die angrenzenden Flügelwandelemente 27, 28 oberhalb des Sockels 11 ebenfalls nach innen vorstehende Anschlussbewehrungen 24 aufwiesen, mit denen die Widerlagerwandbewehrung 8 verbunden werden kann, z.B. auf herkömmliche Weise, als Verknoten oder Verrödeln bezeichnet. -
Fig. 3 mit den FigurenFig. 3 a) bis Fig. 3 g) zeigt die einzelnen Verfahrensschritte, mit denen ein Brückenwiderlager erstellt werden kann. Vorgeschlagen ist, in einem Verfahrensschritt (1.1), dargestellt inFig. 3 b) , zunächst die seitliche Flügelwand 17 aus den Flügelwandelementen 27, 37 und 47 aufzustellen. Wenn das erste Flügelwandelement 27 aufgestellt ist, kann bereits mit Schritt (1.2), dargestellt inFig. 3 c) , begonnen werden. Da das Flügelwandelement 27 eine Seitenaussparung 21 aufweist, wie auch das daran anzusetzende Fassaden-Betonfertigteil 6, wird in diese Aussparung 21 zunächst ein nicht dargestellter Bewehrungskorb eingesetzt. Dann wird das erste Fassaden-Betonfertigteil 6 herangeschoben, in die nächste Seitenaussparung 21 ein weiterer ebenfalls nicht dargestellter Bewehrungskorb eingesetzt und das nächste Fassaden-Betonfertigteil 6 ergänzt, usw. bis zur geplanten Breite der Widerlagerwand, so dass bereits eine Widerlagerbasis gebildet ist. Im Schritt (2) wird die Widerlagerwand seitlich durch das Flügelwandelement 28 geschlossen. Die Flügelwandelemente 38 und 48 können ebenfalls ergänzt werden. In Schritt (3) kann die Bodenplatte 16 dann bereits betoniert werden. Dies ist zu diesem Zeitpunkt jedoch noch nicht zwingend erforderlich. Schritte (2) und (3) sind inFig. 2 d) dargestellt. Wesentlicher ist, dass mit den Schritten (4 bis 6) die Fertigstellung der Widerlagerwand befördert wird. Dazu wird in Schritt 4, dargestellt inFig. 2 e) , eine Widerlagerbewehrung bevorzug in Form eines vorgeflochtenen Bewehrungskorbs 8 in Richtung des Pfeiles P oberhalb des Sockels 11 auf einem durch ihn gebildeten Absatz über hervorstehende Anschlussbewehrungen übergestülpt. Bevorzugt sind die Abstände der Bewehrungsstäbe des Bewehrungskorbs 8 dabei so bemessen, dass die Bewehrungsstäbe der Widerlagerbewehrung 8 nicht mit denen der Anschlussbewehrung 24 der Flügelwandelemente 27, 28 kollidieren. Eine leicht versetzte Anordnung ist dafür optimal. In Schritt (5) wird die innere Schalung bzw. das innere Stahlbetonfertigteil 7 der Widerlagerwand in Richtung des Pfeiles P eingeschoben und befestigt, wonach in Schritt 6 eine Betonage der Widerlagerwand erfolgt, wobei die Hohlräume der Widerlagerwand und der Seitenaussparungen 21 mit Ortbeton vergossen werden. Verfahrensschritt (3), nämlich die Betonage der Bodenplatte, kann gleichzeitig mit Verfahrensschritt (6), Betonage der Widerlagerwand erfolgen. Sobald der Beton der Widerlagerwand die erforderliche Betonfestigkeit erreicht hat, kann in einer einzigen Verkehrssperrpause der Brückenüberbau aufgelegt werden. Schritte (5) und (6) sind inFig. 2 f) wiedergegeben. -
Fig. 4 mit denFiguren 4 a) bis 4 g ) zeigt Darstellungen ähnlich derFig. 2 mit denFiguren 2 a) bis 2 f ), jedoch für eine alternative Ausführungsform. Dabei hat das Fassaden-Betonfertigteil 6 an seinem unteren Ende einen zur Außenseite vorstehenden Sporn 26, der die Standfläche der Widerlagerbasis und damit der gesamten Widerlagerwand vergrößert. Schnitt G-G derFig. 4 , dargestellt inFig. 4 g) , zeigt darüber hinaus, dass die Seitenaussparungen 21 bevorzugt Vor- und Rücksprünge aufweisen können, in denen sich der später eingefüllte Ortbeton mit möglichst passend zu der Geometrie der Seitenaussparungen 21 geformten Bewehrungskörben optimal verkrallen und verankern kann. - Die
Fig. 5 bis 8 zeigen die Besonderheiten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brückenwiderlagers 1, wobei eine Tiefgründung mit Bohrpfählen 30, Kleinbohrpfählen oder Micropfählen vorgenommen wurde. Diese wurden vorab in den Untergrund eingebracht. Sofern wie dargestellt auch unterhalb der Widerlagerwand Bohrpfähle 30 angeordnet sind, können die Fassaden-Betonfertigteile 6 der Widerlagerwand in ihren Sockeln 11 Bohrpfahlaussparungen 31 aufweisen. Wie abgebildet können diese bevorzugt komplett durch den Sockel 11 hindurchgehen. Die Bohrpfahlaussparungen 31 können wie inFig. 7 mit denFiguren 7 a) bis 7 d ) dargestellt ebenfalls Vor- und Rücksprünge aufweisen, in die wiederum passgenaue Bewehrungskörbe 32 (siehe ebenfallsFig. 7 ) eingelegt werden können. Eine lastsichernde Anbindung der Widerlagerwand an die Bohrpfähle 30 kann über Verbindung der Bewehrungen 14 und/oder 32 mit denen der Bohrpfähle im unteren Bereich der Fassaden-Betonfertigteile 6 erfolgen (siehe Detail a inFig. 5 ). Die Bohrpfahlaussparungen 31 können gemeinsam mit dem oberen Bereich der Widerlagerwand mit Ortbeton vergossen werden. - Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erstellung von Brückenwiderlagern und die dafür verwendeten Fassaden-Betonfertigteile 6 ermöglichen eine zeitliche Entkoppelung der Errichtung der Widerlagerwand von den übrigen Verfahrensschritten, insbesondere von der Betonage der Bodenplatte 16. Dies führt zu einer enormen Beschleunigung und ermöglicht, das Brückenbauwerk für eine z.B. darunterliegende Autobahn mit nur einer Vollsperrung für den Neubau sowie einer signifikant verringerten Verkehrsbeeinflussung durch die Bauarbeiten zu erstellen.
Claims (11)
- Verfahren zur Erstellung eines Brückenwiderlagers mit einer Bodenplatte (16), Flügelwänden (17, 18) und einer Widerlagerwand mit Ortbeton und einer Widerlageraußenwand bzw. Fassade aus Betonfertigteilen, gekennzeichnet durch- Ausbildung einer Widerlagerbasis aus mehreren nebeneinander anzuordnenden Fassaden-Betonfertigteilen (6) für die Widerlageraußenwand, die dazu in ihrem unteren Bereich einen der Dicke der Widerlagerwand entsprechenden Sockel (11) aufweisen, der an der Widerlageraußenseite im oberen Bereich in einen gegenüber dem Sockel (11) erheblich dünneren Schalungsteil (12) übergeht,- Einbringung einer Widerlagerwandbewehrung (8) im Bereich oberhalb des Sockels (11), wobei sich die Widerlagerwandbewehrung (8) über mehrere Fassaden-Betonfertigteile (6) erstreckt,- Schließen der rückwärtigen Innenseite der Widerlagerwand durch Schalung (7),- Erstellen der Flügelwände (17 18),- Betonage der Widerlagerwand,- Betonage der Bodenplatte (16).
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei in einen Untergrund unterhalb der Bodenplatte (16) Bohrpfähle (30) eingebracht werden.
- Verfahren nach Anspruch 2, wobei zumindest ein Teil der Bohrpfähle (30) unterhalb der Widerlagerbasis eingebracht werden, bevor die Fassaden-Betonfertigteile (6) aufgestellt werden, und wobei die Sockel (11) der Fassaden-Betonfertigteile (6) Bohrpfahlaussparungen (31) über den Bohrpfählen (30) aufweisen, in die Bewehrung (32) und anschließend Ortbeton eingebracht wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fassaden-Betonfertigteile (6) zumindest im Bereich ihrer Sockel (11) Seitenaussparungen (21) aufweisen, in die Bewehrungen eingebracht werden, die nach anschließendem Verguss mit Ortbeton die Fassaden-Betonfertigteile (6) gegeneinander fixieren.
- Brückenwiderlager aus Stahlbeton mit einer Bodenplatte (16), Flügelwänden (17, 18) und einer Widerlagerwand mit Fassaden-Betonfertigteilen (6), Widerlagerwandbewehrung (8) und Ortbeton, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassaden-Betonfertigteile (6) in ihrem unteren Bereich einen der Dicke der Widerlagerwand entsprechenden Sockel (11) aufweisen, der an der Widerlageraußenseite im oberen Bereich in einen gegenüber dem Sockel (11) erheblich dünneren Schalungsteil (12) übergeht, und die Widerlagerwand oberhalb des Sockels (11) der Fassaden-Betonfertigteile (6) mit Schalung (7) an der rückwärtigen Innenseite, Widerlagerwandbewehrung (8) und Ortbeton zur vollen Wanddicke ergänzt ist, wobei nebeneinanderstehende Fassaden-Betonfertigteile (6) durch die Widerlagerwandbewehrung (8) und den Ortbeton monolithisch verbunden sind.
- Fassaden-Betonfertigteil (6) für eine Widerlagerwand einer Brücke, dadurch gekennzeichnet, dass es in seinem unteren Bereich einen der Dicke der Widerlagerwand entsprechenden Sockel (11) aufweist, der an der Außenseite bzw. Fassadenseite des Betonfertigteils (6) im oberen Bereich in einen gegenüber dem Sockel (11) erheblich dünneren Schalungsteil (12) übergeht, wobei Sockel (11) und Schalungsteil (12) gemeinsam eine durchgehende Fassadenseite ausbilden.
- Fassaden-Betonfertigteil (6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (11) zumindest untenseitig wenigstens eine Bohrpfahlaussparung (31) aufweist.
- Fassaden-Betonfertigteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (11) Seitenaussparungen (21) zur Aufnahme von Bewehrung und Ortbeton aufweist.
- Fassaden-Betonfertigteil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiten- und/oder Bohrpfahlaussparungen (21, 31) Vor- und/oder Rücksprünge aufweisen.
- Fassaden-Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (11) an seinem unteren Ende einen zur Außenseite vorstehenden Sporn (26) aufweist.
- Fassaden-Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (11) an seinem unteren Ende an der der Außenseite gegenüberliegenden Innenseite vorstehende Anschlussbewehrung (14) aufweist.
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