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Einrichtung zum abschnittsweisen freien Vorbau
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von Brückentragwerken aus Stahl- oder Spannbeton.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1 (DE-AS 22 40 678).
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Zum abschnittsweisen freien Vorbau von Brückentragwerken aus Stahl-
oder Spannbeton sind Vorbauwagen erforderlich, die an dem jeweils fertig betonierten
Brückenabschnitt abgestützt sind und frei vorragen. An dem Vorbauwagen hängen die
Betonier- und Arbeitsbühnen mit den Schalungen für den neu zu betonierenden Brückenabschnitt.
Die gebräuchlichen Vorbauwagen sind so ausgebildet, daß der Wagen oberhalb des Brückenquerschnitts
entweder luftbereift oder auf Schienen verfahrbar gelagert ist und die Betonier-
und Arbeitsbühne mittels Hängestangen trägt ("Der Bauingenieur" 36, 19kl, Heft 7,
S. 271/272; 'Beton- und Stahlbetonbau" 1971, Heft 10, Seiten XXIV und XXV).
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Diese Hängestangen durchdringen zum Teil den zu betonierenden Betonquerschnitt,
der darum eine Vielzahl von Aussparungen haben muß, die nach dem Vorfahren des Vorbauwagens
geschlossen werden müssen. Außerdem ist das Verschieben des Vorbauwagens in die
nächste Arbeitsposition erst möglich, nachdem diese Hängestangen gelöst und entfernt
uns die Betonier- und Arbeitsbahnen an außerhalb des fertigen Briickenabschnitts
befindliche
IIngestangen umgehängt sind. Auch muß das auskragende
Eigen Ltewicht des Vorbauwagens durch einen rückwärtigen Ballast-Izörper und die
Betonierlast durch zusatzliche Abspannungen aufgenommen werden, 11as mit erheblichen
Aufwendungen verbunden ist und dem Vorbauwagen ein für die Bemessung des Überbaus
unerwünscht hohes Gewicht verleiht. Die Verwendung von Ballastkörpern könnte zwar
dac3vulch vermieden werden, daß das hintere Fahrwerk des Vorbauwagens während des
Verfahrens in den Schienen gehalten wird, doch müssen dann die Schienen im Überbau
verankert werden, was ebenfalls mit erhöhtem Aufwand verbunden ist.
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Die bekannten Vorbauwagen haben darüberhinaus eine verhaltnismäßig
geringe Steifigkeit, wodurch die Herstellungsgenauigkeit des Brückenüberbaus beeintrachtigt
wird. Sie biten außerdem eine sehr große Windangriffsfläche. Infolge der Auflagerung
des Vorbauwagens auf dem jeweils fertiggestellten Überbauabschnitt wird zudem der
Zugang zu der Einbaustelle für Beton und Stahl sowie das Arbeiten an der Einbaustelle
beengt und behindert, zumal sich auch Teile der Rüstung oberhalb des Überbaus befinden.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist schon versucht worden, e inen
möglichst großen Teil der tragenden Konstruktion des Vorbauwagens unterhalb der
Oberkante des Überbaus anzuordnen.
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Ein bekannter Vorbauwagen dieser Art (DE-AS 11 52 124) tS an Laufschienen
verfahrbar, die im unten Bereich der Stege des Überbaus angebracht sind, der wie
üblich einen hohlkastenförmigen Querschnitt hat. Hierbei müssen aber zunächst die
Stege des Querschnitts betoniert werden und beim Betonieren der übrigen Querschnittsteile
müssen die Stege als mittragend herangezogen werden. Dieses Verfahren ist sehr umständlich.
Zudem sind zur Aufnahme der Betonierlasten zusätzliche Hifsabspannungen erforderlichs
Das spatere Demontieren der Hilfsabspannungen und das notwendige Umsetzen der Laufschienen
erfordern umfangreiche
Nacharbeiten an dem fertig betonierten Überbauabschnitt.
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Es ist außerdem ein Vorbauwagen bekannt,(DE-AS 25 55 311), welche"unterhalb
der auskragenden Fahrbahnplatte angebrachten Laufschienen längs verfahrbar ist.
Auch bei dieser Arbeitsweise sind zur Aufnahme der Betonierlasten umfangreiche Hilfsmaßnahmen
(Hilfsabspannungen, HilSsquerträger) erfOrderlich,die zeitaufwendig sind und Nacharbeiten
am Überbau erfordern. Außerdem können mit dieser Einrichtung keine Tragwerke mit
über ihre Länge unterschiedlicher Querschnittshöhe errichtet werden.
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Bei einem weiteren bekannten Vorbauwagen (DE-AS 22 40 678) ist eine
den fertiggestellten Überbauabschnitt umgreifende Rüstung vorgesehen, die eine selbsttragende
und in sich steife Außenschalung aufweist, welche über schwere, die auskragende
Fahrbahnplatte seitlich umgreifende Halbrahmen auf den Stegen des Überbaus aufgelagert
ist. Diese Konstruktion ist wegen der oft weit auskragenden Fahrbahnplatte sehr
aufwendig und ermöglicht insbesondere bei Querschnittshöhen, wie sie zur Überwindung
großer Stützweiten notwendig sind, nur die Herstellung sehr kleiner Vorbauabschnitte.
Der Baustellenverkehr ist auf den zwischen den Stegen liegenden Bereich beschränkt
und eine Anpassung an unterschiedliche Überbauquerschnitte ist nur mit großem Aufwand
möglich. Auch können mit einem derartigen Vorbauwagen keine Brückenträger mit über
ihre Länge unterschiedlicher Konstruktionshöhe hergestellt werdendes ist nicht möglich,
nebeneinander liegenden Überbauteile eines längsget-eilten Überbaus zu errichten,
da der zwischen den beiden Überbauteilen vorhandene Raum für die Unterbringung der
Halbrahmen nicht tauscht.
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Ausgehend von dieser bekannten Einrichtung (DE-AS 22 40 678) liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion derart zu vereinfachen, daß
sie ein geringes Gewicht hat und die Betonierarbeiten möglichst wenig behindert.
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Diese Aufgabe wird gemaß der Erfindung nach den kennzeichnenden lçierkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Vorbauwagen hat trotz großer Steifigleit ein
sehr geringes Gewicht, da die Betonierlasten dort aufgenommen werden, wo sie auftreten,
und die Länge der auskragenden Fahrbahnplatte keinen Einfluß auf die Konstruktion
hat. Die geschilderten Nachteile sind bei dieser Konstruktion vermieden insbesondere
werden keine wesentlicben rüstungsbedingten Nacharbeiten am Überbau nach dem Verschieben
des Vorbauwagens erforderlich.
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Die Außenschalung ist in Elemente aufgelöst, die gruppenweise aus-
und eingeschalt werden können und jederzeit und optimal einzeln justierbar sind.
Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäß Einrichtung den Bau von Brücken mit über
ihre Lange unterschiedlicher Querschnittshöhe. Die Konstruktion kann so ausgeShrt
werden, daß keine Konstruktionsteile des Vorbauwagens seitlich über die Außenkate
des Überbaus ragen, so daß auch die Herstellung nebeneinander liegender Überbauten
möglich ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprtichen,
der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einer in den Zeichnungen dergestreilten
Ausführhngsform erläutert. Es zeigt Fig. 3 den Vorbauagen in Seitenansicht, Fig.
2 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1 mit Darstellung der Fachllerkscheibe und
ihrer Lagerung, Fig. 3a einen Halbschnitt nach der Linie III - III in Fig. 1 mit
eingeschaltem Überbauquerschnitt, Fig. Db den anderen Halbschnitt nach der Linie
III-III in Fig. 1 mit ausgeschaltem Überbauquerschnitt,
Fig. 4a
einen Halbschnitt nach der Linie IV - IV in Fig. 1, mit dem Vorbauwagen in Arbeitsstellung,
Fig. 4b den anderen Halbschnitt nach der Linie IV- IV in Fig. 1 mit dem Vorbauwagen
in Verschiebestellung, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V - V in Fig, 1, Fig.
6a einen Schnitt entsprechend Fig. 3a mit eingeschaltem Überbauquerschnitt bei Herstellung
eines Querschnittes anderer Bauhöhe im Stützenbereich, Fig. 6b einen Schnitt entsprechend
Fig. 3b mit anderem Überbau-Querschnitt.
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Die Fig. 1 und 3a zeigen den Vorbauwagen bei der Herstellung eines
Vorbauabschnittes des Überbaus 21. Der Querschnitt des Überbaus wird gebildet von
der Fahrbahnplatte 22, Stegen 23 und 23' und der Bodenplatte 24 (Fig. ), 4 und 5).
Der Vorbau wagen besteht im wesentliM en aus zwei oben offenen Querrahmen 1 und
l' und zwei seitlichen Fachwerkscheiben 2 und 2'.Er wird ergänzt durch ein leichtes
Fachwerk 9, das sich in der Achse der unteren waagerechten Riegel der Querrahmen
1 und 1' befindet und die Verwindungssteifigkeit des Vorbauwagens erhöht. Die Querrahmen
1 und 1' sind über lotrechte Führungen 10 bzw. 10' heb- und senkbar an den Fachwerkscheiben
2 bzw. 2' befestigt. Die Fachwerkscheiben sind an entsprechend ausgebildeten unteren
Flanschen 5 bzw. 5' und oberen Flanschen 6 bzw. 6' des Überbaus 21 längsverschieblich
gelagert. Hierfür sind untere und obere Verschiebe lager 3 und D' bzw. 4 und 4'
(Fig0 1, 2 und 5) vorgesehen. Mit den unteren Verschiebe lagern 3 und 3' sind die
Fachwerkscheiben 2 bzw. 2' auf den unteren Flanschen 5 bzw. 5' des Überbaus 21 aufgelagert.
Die oberen Verschiebe lager 4 und 4' sind im Bereich von rückwärtigen Abstützungen
7 und 7' angeordnet, mit denen der Vorbauwagen stabilisiert wird. Diese Abstützungen
werden jeweils mit Hilfe
einer Feder 26 bz. 26' mit im wesentlichen
konstanter Federkraft gegen die Flansche 5 und 6 bzw. 5' und 6' des Überbaus gedrückt.
Die rüchasartige Abstützung dient auch zur Arretierung des Vorbauwagens in Betonierstellung.
Der vordere Querrahmen 1 kann im Betonierzustand durch ein oberes Zugglied werden
(nicht dargestellt).
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Im Betonierzustand kann der erfindungsgemäß ausgebildete Vorbauwagen
seine Lasten in der Achse des Querrahmens 1' über die Verschiebelager (3; 3') auf
die unteren Flansche (5; 5') ab,-geben undin der Achse der rückwärtigen Abstützung
(7; 7') über die Verscbiebelager (4; 4') auf die oberen Flansche (6; 6). Andererseits
ist es jedoch auch möglich, die Lasten im Betonierzustand entweder teilweise oder
gänzlicb in der Achse des Querrahmens t1') durch Hilfsverankerungen (27; 27') in
den oberen Flanschen (6; 6') zu verankern bzw. in der Acbse der rückwärtigen Abstützung
(7; 7') durch Hilfsverankerungen (28; 28') in die unteren Flansche einzuleiten (vgl.
Fig. 2, 4 und 5).
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Im Schnitt nach den Fig. 3 bis 6 ist die Innenschalung nicht dargestellt.
Fig. Da zeigt den Überbau-Querschnitt im einige schalten Zustand des Überbaus, während
Fig. Da den Überbau abschnitt im Querschnitt nach dem Ausschalen zeigt. Die Außenschalung
besteht aus einer Bodenschalung 11, Stegsdelungen 12 und 12' sowie Kragarmschalungen
lD und ln'. Im Bauzustand nach Fig. 3a liegen die Stegschalungen 12', die Bodenschalung
11 und Ibagarmschalung 13' an der Betonaußenfläche an. Zur Herstellung einer besonders
guten Verschiebefläche wird der untere Flansch 5' mit Hilfe einer Konterschalungrbetoniert.
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Fig. Db zeigt den Querschnitt des entschalten Überbauabschnitt.
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Die an der Fachwerkseheibe 2 befestigte Stegsehalung 12 wird separat
ausgeschalt. Die Bodenschalung 11 und die Kragarmschalung 15 liegen auf den Querrahmen
l und 1' bzw. der Rüstu-, 20 auf und werden durch Absenkender Querrahmen mittels
der lotrechten Führung 10 ausgeschalt. Die lotrechten Schenkel der Querrahmen sind
zur Herstellung von Querschnitten mit veränderbarer Höhe teleskopisch ausgebildet,
so daß die Höhendifferenz zwischen der Bodenschalung 11 und den Kragarmschalungen
15 bzw. 13' einstellbar ist (vgl. Fig, 6). Die Neigung der Kragarme 6 und 6' wird
durch teleskopische Schr:r:-streben 15 und 15' bestimmt, welche die Rüstungen 20
bzw. 20' gegen die vertikalen Stege der Querrahmen 1 und 1' abstützen.
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Die Querrahmen 1, 1' tragen ferner je szei seitliche, ubereinander
angeordnete Arbeitabtünen 16. Am Querrahmen 1' befinden sich
in
llöhe der unteren Flansche 5 und 5' des Überbaus Führungsschienen 17 und 17' zur
seitlichen Führung des Vorbauwagens (Fig. 4).
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Im Schnitt nach Fig. 5 ist der Überbau mit einseitigem Quergefälle
der Fahrbahnplatte 22 dargestellt. Bei waagerechter Bodenplatte 24 sind die senkrechten
Stege 23 und 23' des Überbaus in diesem Fall unterschiedlich hoch. Die beiden oberen
Verschiebe lager 4 und 4' sind aus diesem Grund telekonisch ausgebildet. Die von
den Federn 26 und 26' mit im wesentlichen konstanter Kraft gegen die Flasche 5 und
5' bzw.
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6 und 6' gedrückten rückwärtigen Abstützungen 7 und 7' tragen am unteren
Ende seitliche Führungen 18 bzw. 18'. Diese Führungen oder auch zusätzliche Führungen
können auch an den oberen Enden der Abstützungen 7 und 7' vorgesehen sein.
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Fig. 6a zeigt im Schnitt nach III - III in Fig. 1 die Herstellung
eines Querschnitts im Stützenbereich mit größerer Konstruktionshöhe des Überbaus
21,und in Fig. 6b ist der Überbau ebenfalls im Stützenbereich mit geringerer Querschnittshöhe
dargestellt. Dabei verläuft die Oberkante des unteren Flansches 5 bzw, 5' vorzugsweise
parallel zur Fahrbahngradiente (val. Fig. 6b). Der lotrechte Schenkel des Querrahmens
1 ist nach unten ausgefahren (Fig. 6a). Die Seitenschalung 14 und 14' der Bodenplatte
24, welche bei einer konstanten Querschnittshöhe mit der Bodenschalung 11 fest verbunden
sein I:ann (Fig. 5a und3b), ist bei der Herstellung des Überbaus mit ihrer dessen
Länge unterschiedlicher Konstruktionshöhe gemäß teig. 6 abklappbar.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion hat eine Reihe von Vorteilen.
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Die Querrahmen verleihen dem Vorbauwagen in Verbindung mit dem unteren
Fachwerk die wünschenswerte hohe Biegesteifigkeit in Querrichtung, und die Auf lagerung
der Fachwerkscheiben nimmt in vorteilhafter Weise die Kräfte dort auf, wo sie auftreten,
so daß zu ihrer AuSnahme keine weiteren
temporären HilSsmaßnahmen
n oder umSalUreiche Rahmenkonstruktionon erforderlich sind.
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Dieser Vorteil wird dadurch unterstützt, daß die Verschiebelager vorzugsweise
als Gleitlager ausgebildet werden, wobei sich die flächige Einleitung der Auflagerkräfte
sehr günstig aif die Bemessung des Betonquerschnittes auswirkt.
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Die Fachwerkscheiben werden im Verschiebezustand durch die gelenkig
angeschlossene hintere Abstützung stabilisiert, die durch eine im wesentlichen konstante
Kraft gegen die beiden Flansche des Überbaus gedrückt wird. In Betonierstellung
kann die gesamte Einrichtung mit Hilfe dieser rüchlärtigen Abstützung arretiert
werden.
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Die Biege beanspruchungen werden vermindert, wenn der in Vorbaurichtung
vorn liegende Querrahmen durch ein zusätzliches Zugglied oben geschlossen wird.
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Die höhenverstellbaren Querrahmen sind in der Lage, einer über die
Überbaulänge veränderlichen Konstruktionshöhe des Überbauquerschnitts zu folgen,
wobei sich die Konstruktionshöhe des Vorbauwagens der wechselnden Konstrulctionshöhe
des Überbaus anpaßt.
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Da die Außenschalung für den Betonquerschnitt in Bodenschalung, Stegschalungen
und Kragarmschalungen aufgegliedert ist, können diese Schalungseinheiten einzeln
justiert werden. Bodenschalung und Kragarmschalungen können durch Absenken und Heben
der Querrahmen gemeinsam aus- und eingeschalt werden. Die Stegaußenschalungen werden
separat aus- und eingeschalt, da sie an der jeweiligen Fachwerkscheibe befestigt
sind.