NL8802954A - Werkwijze en vaartuig voor het bouwen van een brug. - Google Patents

Description

WERKWIJZE EN VAARTUIG VOOR HET BOUWEN VAN EEN BRUG

De uitvinding betreft op de eerste plaats een werkwijze voor het bouwen van een brug.

Bij de bekende werkwijze worden zware bokken gebezigd om brugelementen, zoals liggers, caissons en pijlers op hun plaats te brengen. Tijdens het neerzetten van deze brugelementen neemt de bok een andere stand in vanwege een flinke verandering van de balans van last en opdrijvend vermogen, waardoor het op hun plaats zetten van de brugelementen moeilijk is. De uitvinding heeft ten doel een brug te bouwen op eenvoudige wijze met een niet al te kostbare investering aan speciaal materiaal.

Daartoe heeft de werkwijze volgens de uitvinding het kenmerk, dat ten minste één caisson of pijler op zijn steunpositie wordt gezet, terwijl het wordt gedragen met behulp van twee aan weerszijden van de steunpositie gehouden, onderling verbonden vaartuigelementen van een vaartuig en dat naderhand een brugligger boven dit steunelement wordt opgesteld, terwijl deze ligger gedragen wordt met behulp van dezelfde genoemde vaartuigelementen die dan wederom aan weerszijden van de steunpositie worden gehouden.

Met een en hetzelfde vaartuig kan een geprefabriceerd steunelement en/of geprefabriceerde ligger aan wal worden opgehaald, naar de bouwplaats worden getransporteerd en daar worden neergezet. Daartoe heeft de werkwijze volgens de uitvinding bij voorkeur het kenmerk, dat het steunelement en/of de ligger met behulp van het genoemde vaartuig wordt opgenomen vanaf een drager, bijvoorbeeld ponton of pier, terwijl de vaartuigelementen van dit vaartuig aan weerszijden van de drager worden gehouden. Ook kan het vaartuig volgens de uitvinding worden gebruikt voor het omkeren van een pijler die onderste boven wordt geprefabriceerd.

De werkwijze volgens de uitvinding is te versnellen door toepassing van de voorkeurswerkwijze met het kenmerk, dat middels het vaartuig tegelijkertijd twee liggers tot boven hun steunelement worden gebracht.

Teneinde de pijlers licht te kunnen construeren wordt bij voorkeur ten minste één ligger op ten minste één steunelement geplaatst onder tussenvoeging van rubberen kussens met dwars ten opzichte van elkaar liggende kanalen, i Teneinde snel te kunnen bouwen, dit wil zeggen, de liggers in korte tijd te kunnen leggen, wordt volgens de uitvinding het kenmerk toegepast, dat de ligger op ten minste één steunelement wordt geplaatst en daarna horizontaal tot in zijn vereiste positie ten opzichte van het steunelement wordt verschoven. Daarbij wordt bij voorkeur de ligger tenopzichte van het steunelement verschoven door toepassing van drukcilinders die enerzijds worden afgesteund ten opzichte van boven het pijlerbovenvlak uitstekende aanslagmiddelen en anderzijds ten opzichte van draagelementen die via van hefci-linders voorziene sleden op het steunelement steunen.

De uitvinding betreft en verschaft tevens een vaartuig voor het bouwen van een brug gekenmerkt door ten minste twee op afstand van elkaar opgestelde, onderling verbonden vaartuigelementen die tezamen ten minste één evenaar ondersteunen die ten minste de afstand tussen vaartuigelementen overbrugt en die ingericht is voor het dragen van een steunelement van de brug en voor het dragen van een ligger van de brug. Daarbij is het denkbaar, dat de evenaar ten minste twee heiblokken draagt, waarvan de onderlinge afstand verstelbaar is tussen een binnen- en een buitenpositie waarin een steunelement respectievelijk een brugelement kan worden gedragen of dat de evenaar voorzien is van een stel op kleine onderlinge afstand geplaatste heiblokken voor het dragen van een steunelement en een stel op grote onderlinge afstand geplaatste hefblokken voor het dragen van een ligger.

Het vaartuig wordt goed stil gehouden tijdens het afzetten van een brugelement en de verbinding tussen twee onderling gekoppelde vaartuigelementen kan simpel zijn, indien de evenaar door elk van de beide vaartuigelementen gedragen wordt door middel van een bok die de evenaar ondersteunt in in hoofdzaak het drukkingspunt van het desbetreffende vaar-tuigelement.

De evenaar kan kort zijn en daardoor lichter uitvallen, indien de evenaar door elk van de beide vaartuigele-menten gedragen wordt door middel van een bok die de evenaar ondersteunt boven een ten opzichte van het drukkingspunt van het desbetreffende vaartuigelement binnenwaarts verschoven steunpunt, rekening houdende met in ten minste één ballast-tank opgehomen ballast.

De bok is met weinig staal te construeren indien de bok voor het dragen van de evenaar uit een ruimtelijke vak-werkconstructie bestaat die in hoofdzaak opgebouwd is uit druk- en trekelementen.

Teneinde met het vaartuig volgens de uitvinding de onderste boven geprefabriceerde, elk van een pijlerkop voorziene pijlers gemakkelijk te kunnen omkeren zijn bij voorkeur twee elk door een hefblok gedragen schijfblokken voorzien van een in hoofdzaak L-vormige hefhaak voor het omkeren van de pijler.

Teneinde na het bouwen van de brug het gebezigde vaartuig alsnog te kunnen exploiteren bestaat het in hoofdzaak uit twee afzonderlijke, door middel van verbindingsmiddelen verbonden pontons. Dan kunnen de pontons later afzonderlijk voor allerlei andere doeleinden worden gebruikt.

In verband met hetzelfde doel is het vaartuig volgens de uitvinding bij voorkeur voorzien van ten minste één afzonderlijk schip met navigatieaandrijfmiddelen doch bij voorkeur van twee van dergelijke schepen.

De uitvinding zal in de hierna volgende beschrijving aan de hand van een tekening worden verduidelijkt.

In de tekening stellen schematisch voor:

Fig. 1, 2 en 3 perspectivische aanzichten van fracties van drie verschillende bruggen;

Fig. 4, 5 en 6 perspectivische aanzichten van een eerste vaartuig volgens de uitvinding tijdens het plaatsen van een caisson, een pijler respectievelijk een ligger van de brug van figuur 2,

Fig. 7 een perspectivisch aanzicht van het vaartuig van figuur 5 tijdens het oppakken van pijlers vanaf een pier en het in een omgekeerde stand plaatsen daarvan op een pon-' ton;

Fig. 8 op grotere schaal een doorsnede over lijn VIII-VIII vanaf fig. 7;

Fig. 9 en 10 een gedeeltelijk weggebroken vooraanzicht, respectievelijk een zijaanzicht, van een tweedevaar-tuig volgens de uitvinding voor tijdens het bouwen van een brug van figuur 3;

Fig. 11 op grotere schaal een doorsnede van fractie XI van figuur 10;

Fig. 12 een zijaanzicht van een vaartuig volgens de uitvinding tijdens het tegelijkertijd transporteren van twee liggers van de brug van figuur 1;

Fig. 13 een zijaanzicht van een deel van de brug van figuur 2; en

Fig. 14 en 15 op grotere schaal de fractie XV in achtereenvolgende stappen tijdens het uitvoeren van een voor-keurswerkwijze volgens de uitvinding.

De bruggen 1, 2 en 3 van figuren 1, 2 en 3 omvatten elk een op een fundatie 4 geplaatst caisson 5 en een aantal, bijvoorbeeld twee of drie, daarop staande pijlers 6. Daarop liggen in figuur 1 drie rijen liggers 11; in figuur 2 een zijligger 12a en een zijligger 12b; en in figuur 3 een zijligger 13.

Elk van de bruggen 1, 2 en 3 hebben twee treinbanen 14 en vier autobanen 15.

Figuur 4 toont de werkwijze waarbij een caisson 5 op de fundatie 4 wordt geplaatst, terwijl het is opgehangen via twee op kleine onderlinge afstand geplaatste centrale hefblokken 16 aan een door twee bokken 9 ondersteunde evenaar 10. De bokken 9 steunen op vaartuigelementen 8 die tezamen met tussenvoeging van een verbindingselement 17 tot één vaar tuig 7 zijn verenigd. Het vaartuig 7 kan een gemeenschappelijke voortstuwingseenheid hebben. Bij voorkeur worden er echter twee duwboten 18 (fig. 5) met de vaartuigelementen 8 verbonden, welke duwboten 18 de nodige voortstuwings- en navigatiemiddelen hebben. Aldus blijft het vaartuig 7 simpel en kan het na het bouwen van de brug ontleed worden in twee zelfstandige pontons, die voor andere doeleinden inzetbaar zijn. Elke bok 9 bestaat uit een ruimtelijk vakwerk van treken drukelementen 34 die nauwelijks op buiging worden belast, en die een met het dek 19 verbonden driepoot 20 en een driehoekige kop 21 vormen. De koppen 21 zijn onderling verbonden met een staaf 22 en de evenaar 10. De evenaar 10 steunt in steuncentra 24 op de beide bokken 9 nagenoeg recht boven het drukkingspunt 23 van de beide vaartuigelementen 8, dit wil zeggen dat de vertikale belasting van de neer te zetten brug-elementen via de evenaar 10 in de drukkingspunten 23 van de vaartuigelementen 8 daarop wordt overgedragen. De variatie van belasting van de vaartuigelementen 8 bij het opnemen en neerzetten van zware brugelementen 5, 6 en 11, 12, 13 brengt daardoor geen of nauwelijks schuinstellingen van de vaartuigelementen 8 met zich mede. Dit betekent onder meer dat de verbinding tussen de vaartuigelementen 8 niet zeer star behoeft te zijn en dat het dek 19 in principe horizontaal blijft.

De evenaar 10 is een sterke vakwerkligger. De afstand a tussen de vaartuigelementen 8 is zo groot dat het caisson 5 er tussen door kan worden neergelaten, terwijl de vaartuigelementen 8 aan weerszijden van de steunpositie van het caisson 5 worden gehouden.

Volgens figuur 5 wordt een pijler 6 op een caisson 5 geplaatst, waarvan het bovenvlak 26 van het omringende water 27 is geïsoleerd middels een werkkuip 28. Daarbij wordt het vaartuig 7 van het caisson 5 verwijderd, wordt een ponton 29 tussen de vaartuigelementen 8 gebracht, wordt een pijler 6 van de ponton 29 afgenomen, wordt het ponton 29 verwijderd en worden de vaartuigelementen wederom aan weerszijden van het caisson 5 gebracht, waarna de pijler 6 op het caisson 5 kan worden neergelaten. Daarbij wordt de pijler 6 bijvoorbeeld met wapeningsvlechtwerk en beton star met het caisson 5 verbonden.

Het vaartuig 7 heeft ten minste twee heiblokken 16 op geringe onderlinge afstand, dit wil zeggen praktisch in het midden van de evenaar 10 voor het heffen en neerlaten van caissons 5 en pijlers 6 en heeft daarnaast aan de beide vrije einden hefblokken 30 voor het behandelen van liggers 12a, 12b. Zoals figuur 6 toont wordt de ligger 12a aan de hefblokken 30 opgehangen via jukken 31, vertikaal door de ligger 12a gestoken trekstaven 32 en steunbalken 33 (zie fig. 9).

Figuur 9 en 10 tonen het presenteren van aan wal onderste boven vervaardigde, van pijlerkoppen 48 voorziene pijlers 6 op een transportband 35 van een pier 36, waarbij de pijlers 6 volgens figuur 8 vanaf de pier 36 worden opgepakt middels een takel 37, een juk 38 en een zwenkbare haak 39 die scharnierend aangrijpt op een bovenoor 40 van de pijler 6, terwijl een onderoor 41 van de pijler 6 middels een zwenkbare haak 39, een juk 38 tevens wordt aangegrepen door een takel 43. Door takel 43 aan te halen en takel 37 te vieren wordt de pijler 6 omgekeerd tot in zijn bouwstand, en aldus op de ponton 29 geplaatst, eventueel op een transportband 44.

In figuur 10 wordt een en hetzelfde stel hefblokken 46 gebruikt voor het plaatsen van caissons 5, van pijlers 6 en van liggers 12. Daartoe zijn de hefblokken 46 middels hydraulische cilinders 49 verplaatsbaar tussen een binnenposi-tie en een buitenpositie waarin een steunelement, pijler 6 of caisson 5, respectievelijk een ligger 12 kan worden geplaatst .

Het vaartuig 7 van figuur 9 heeft twee vaartuigele-menten 8 die aan hun buitenzijden ballasttanks 50 hebben voor het opnemen van ballastwater 51. Daardoor worden de effectieve drukkingspunten 53 wat binnenwaarts verplaatst, zodat de aangrijppunten 24 van evenaar 10 op de bok 9 verder binnenwaarts zijn verschoven en de evenaar dus korter wordt en minder materiaal vergt.

Volgens figuren 10 en 11 wordt door de evenaar 10 een ligger 13 gedragen, die bestaat uit een betonnen dek 55 voor vier rijbanen en een daaronder geplaatste spoorwegbrug 56 voor twee rijbanen, die onderling door stalen vakwerkcon-structies 57 van kokerprofielen zijn verbonden. In dit geval wordt een juk 58 aangekoppeld aan lasplaten 59 die aan de vakwerkconstructies 57 zijn gelast en door het betonnen dek 55 heen steken. Naderhand worden de lasplaten 59 afgesneden en wordt de put 60 met beton opgevuld.

Volgens figuur 12 heeft het vaartuig 7 een evenaar 10 met vier heiblokken 46 die een juk 61 dragen, waaraan twee liggers 11 van de brug 1 zijn opgehangen om deze tegelijkertijd op pijlers 6 te plaatsen. Het opnemen, transporteren en neerzetten gaat als het ware in één moeite door, zodat met weinig minder kosten sneller wordt gewerkt. Aan de jukken 61 hangen telkens weer twee sub-jukken 62, waaraan de liggers middels hangers 64 en dwarsliggers 65 zijn opgehangen.

Zoals vooral in figuren 4, 5, 10 en 12 te zien is, hebben de vaartuigelementen 8 aan hun vooreinden bij voorkeur ankerkasten 66 op een onder het dek 19 gelegen niveau, opdat het dek 19 vlak blijft en gemakkelijk onder liggers 11, 12, 13 door geschoven kan worden.

Volgens de voorkeurswerkwijze van figuren 14 en 15 worden de liggers 11, 12, 13 telkens op de pijler 6 gezet onder tussenvoeging van vier rubberen kussens 70 met dwars ten opzichte van elkaar liggende kanalen 71, waardoor de nodige stabiliteit in beide richtingen behouden blijft en er toch een slappe vering ontstaat. De pijler 6 heeft een centrale uitsparing 72 en aan weerszijden daarvan opwaartse uitsteeksels 73, waarop hydraulische hefcilinders 74 zijn geplaatst. De ligger 12 wordt op de kussens 70 opgevangen tijdens de deiningsbeweging van het vaartuig 7. Daarna worden de kussens 70 bij middels cilinders 74 opgeheven ligger vervangen door voorlopige kussens 75 bestaande uit pakketten van staalplaten en polymeerlagen, terwijl tevens T-vormige aanslagelementen 76 in de uitsparing 72, alsmede sleden 78 met hefcilinders 79 en met glijplaten 80 op het bovenvlak 81 van de pijler 6 worden aangebracht. Bovendien worden er stelcilinders 83 tussen de sleden 78 enerzijds en de aanslagen 76 respectievelijk de uitsteeksels 73 anderzijds opgesteld. Nu kan de opgeheven en door de sleden 78 gedragen ligger 12 tot in zijn juiste positie horizontaal worden verplaatst middels de stelcilinders 83. Daarna wordt de ligger 12 op de kussens 75 neergelaten en in deze positie gehouden tot alle liggers 12 van een en hetzelfde brugtrajekt 89 tussen twee dilatatievoegen 90 onderling vast zijn verbonden. Dan worden de liggers 12 weer gelijktijdig opgeheven en worden de kussens 75 en aanslagen 76 verwijderd, worden er definitieve steunkussens 91 op de uitsteeksels 73 geplaatst en worden de liggers 12 daarop neergelaten. Tenslotte kunnen de sleden 78 en stelcilinders 83 worden weggenomen en voor volgende werkzaamheden worden gebruikt. Dankzij de toepassing van de kussens 90 hoeven de pijlers 6 minder stevig geconstrueerd te zijn. De zware stoten bij het opzetten van de ligger 12 worden nu door de kussens 70 opgevangen. Anders gezegd, men hoeft niet te wachten op een kalme zee.

Claims (19)

1. Werkwijze voor het bouwen van een brug (1, 2, 3. met het kenmerk, dat ten minste één steunelement, bijvoorbeeld caisson (5) of pijler (6) op zijn steunpositie wordt gezet, terwijl het wordt gedragen met behulp van twee aan weerszijden van de steunpositie gehouden, onderling verbonden vaartuigelementen (8) van een vaartuig (7) en dat naderhand een brugligger (11, 12, 13) boven dit steunelement (5, 6. wordt opgesteld, terwijl deze ligger (11, 12, 13) gedragen wordt met behulp van dezelfde genoemde vaartuigelementen (8) die dan wederom aan weerszijden van de steunpositie worden gehouden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat het steunelement (5, 6) en/of de ligger (11, 12, 13) met behulp van het genoemde vaartuig (7) wordt opgenomen vanaf een drager, bijvoorbeeld ponton (29) of pier (36), terwijl de vaartuigelementen (8) van dit vaartuig (7) aan weerszijden van de drager (29, 36) worden gehouden.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat een van een pijlerkop (48) voorziene pijler (6) onderste boven wordt geprefabriceerd en met behulp van het genoemde vaartuig (7) wordt omgekeerd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat middels het vaartuig (7), zowel ten minste één caisson (5) op zijn steunpositie, ten minste één pijler (6) op de caisson en ten minste één ligger (11, 12, 13) op ten minste deze ene pijler (6) wordt gezet.

5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat middels het vaartuig (7) tegelijkertijd twee liggers (11) tot boven hun pijler (6) worden gebracht.

6. Werkwijze voor het bouwen van een brug met het kenmerk, dat ten minste één ligger (11, 12, 13) op ten minste één steunelement (6) wordt geplaatst onder tussenvoeging van rubberen kussens (10) met dwars ten opzichte van elkaar liggende kanalen.

7. Werkwijze volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de ligger (11, 12, 13) op ten minste één steunelement (6) wordt geplaatst en daarna horizontaal tot in zijn vereiste positie ten opzichte van het steunelement (6) wordt verschoven.

8. Werkwijze volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat een ligger (11, 12, 13) ten opzichte van een pijler (6) wordt verschoven door toepassing van drukcilinders (83) die enerzijds worden afgesteund ten opzichte van boven het pij-leroppervlak uitstekende aanslagmiddelen (73, 76) en anderzijds ten opzichte van van hefcilinders (79) voorziene sleden die op de pijler (6) steunen.

9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de ligger (11, 12, 13) op de pijler (6) wordt afgesteund middels tijdelijke oplegkussens (75) die door definitieve kussens (91) worden vervangen nadat de liggers (11, 12, 13) van het betreffende brugtrajekt (89) tussen twee aangrenzende dilatievoegen (90) tot een eenheid zijn samengebouwd .

10. Vaartuig (7) voor het bouwen van een brug (1, 2, 3), gekenmerkt door ten minste twee op afstand van elkaar opgestelde, onderling verbonden vaartuigelementen (8) doe tezamen ten minste één evenaar (10) ondersteunen, die ten minste de afstand a tussen vaartuigelementen (8) overbrugt en die ingericht is voor het dragen van een steunelement (5, 6) van de brug en voor het dragen van een ligger (11, 12, 13) van de brug (1, 2, 3).

11. Vaartuig (7) volgens conclusie 10 met het kenmerk, dat de evenaar (10) ten minste twee hefblokken (46) draagt, waarvan de onderlinge afstand verstelbaar is tussen een binnen- en een buitenpositie waarin een steunelement respectievelijk een ligger (12) kan worden gedragen.

12. Vaartuig (7) volgens conclusie 10, met het kenmerk dat de evenaar (10) voorzien is van een stel op kleine onderlinge afstand geplaatste hefblokken (16) voor het dragen van een steunelement (5, 6) en een stel op grote onderlinge afstand geplaatste hefblokken (30) voor het dragen van een ligger (12).

13. Vaartuig (7) volgens een van de conclusies ΙΟΙ 2 met het kenmerk, dat de evenaar (10) door elk van de beide vaartuigelementen (8) gedragen wordt door middel van een bok (9) die de evenaar (10) in hoofdzaak vertikaal boven het drukkingspunt (23) van het desbetreffende vaartuigelement (8) ondersteunt.

14. Vaartuig (7) volgens een van de conclusies ΙΟΙ 3 met het kenmerk, dat de evenaar (10) door elk van de beide vaartuigelementen (8) gedragen wordt door middel van een bok (9) die de evenaar (10) ondersteunt boven een ten opzichte van het drukkingspunt (23) van het desbetreffende vaartuigelement binnenwaarts verschoven steunpunt (53), rekening houdende met in ten minste één ballasttank (50) opgenomen ballast (51).

15. Vaartuig (7) volgens een van de conclusies ΙΟΙ 4 met het kenmerk, dat de bok (9) voor het dragen van de evenaar (10) uit een ruimtelijke vakwerkconstructie bestaat, die in hoofdzaak opgebouwd is uit druk-b en trekelementen.

16. Vaartuig (7) volgens een van de conclusies ΙΟΙ 5 met het kenmerk, dat de vrije einden van de vaartuigelementen (8) voorzien zijn van onder het dek (19) van de vaar-tuigelementen (8) opgestelde ankerkasten (66).

17. Vaartuig (7) volgens een van de conclusies 10-16 met het kenmerk, dat ten minste twee takels (37, 43) voorzien zijn van in hoofdzaak L-vormige hefhaken (39) voor het omkeren van een pijler (6).

18. Vaartuig (7) volgens een van de conclusies ΙΟΙ 7 met het kenmerk, dat het in hoofdzaak bestaat uit twee afzonderlijke, door middel van verbindingsmiddelen verbonden pontons (8).

19. Vaartuig (7) volgens een van de conclusies 10-18, gekenmerkt door ten minste een afzonderlijk schip (18) met navigatieaandrijfmiddelen, doch bij voorkeur van twee van dergelijke schepen (18).