DE3247326A1

DE3247326A1 - Verfahren und lehrgeruest zur herstellung von stahlbetonbruecken

Info

Publication number: DE3247326A1
Application number: DE19823247326
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Schweer; Manfred Dipl.-Ing. 7480 Sigmaringen Steidle-Sailer
Original assignee: Emil Steidle GmbH and Co KG
Current assignee: Emil Steidle GmbH and Co KG
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1984-07-19
Also published as: DE3247326C2; CH663236A5

Description

Verfahren und Lehrgerüst zur Herstellung von
Stahlbetonbrücken Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Ein solches Verfahren ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0032959A-1 bekannt. Hierbei wird das Lehrgerüst von Gleisen abgestützt, die in Bodennähe in Brückenlängsrichtung verlegt sind. Beim Überfahren einer Hilfsstütze oder eines Pfeilers müssen dabei abschnittsweise alle im Querschnittsbereich der Pfeiler liegende Teile von Lehrgerüst und Schalung abgeklappt werden. Ein solches Verfahren ist wirtschaftlich anwendbar bei längeren Brücken, die in nur geringer Höhe von ca. 3 bis 15 m über ein im wesentlichen ebenes Gelände geführt werden. Bei Brücken, deren Oberbau sich in mittleren oder größeren Höhen über dem Boden erstreckt, oder bei Brücken, die ein.en sich über die Brücken länge ändernden Abstand vom Boden aufweisen, ist jedoch ein solches Verfahren nicht zweckmäßig. Vorteilhaft ist an dem bekannten Verfahren das infolge der sich periodisch wiederholenden Arbeitsschritte, die ständig wiederkehrende Routinearbeit einen wirtschaftlichen Aufbau gewährleistet, wobei infolge des Gesamtzusammenhaltes des Lehrgerüstes ein Vorfahren auf nur zwei Schienen möglich wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile des genann-ten Brückenherstellungsverfahrens auch für solche Brücken auszunutzen, die in größeren Höhen und/oder über unebenes gelände geführt werden, wobei insbesondere die Durchfahrthöhe auch bei Brückenabschnitten mit geringer lichter Höhe erhalten bleibt.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. X Gegenüber bekannten Verfahren ergibt sich hier der Vorteil, daß die Lehrgerüstteile nicht einzeln auf-und abgebaut werden müssen.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus Anspruch 2.
Die Erfindung betrifft auch ein Lehrgerüst zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dieses Lehrgerüst gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 3 ausgebildet. Durch diese Anordnung wird es erstmals möglich, ohne Umsetzen des Lehrgerüstes um Pfeiler oder dergleichen über einen Pfeiler vorzufahren, ohne daß störende Lehrgerüstbauteile im Querschnittsbereich der Pfeiler selbst ein Ausfahren erfordern, wie dies bei allen bisher bekannten vorfahrbaren Lehrgerüsten notwendig ist. Die Erfindung geht daher von der Erkenntnis aus, daß die im Mittelabschnitt des Lehrgerüstes zwischen den Brückenhauptlagern befindliche Platte in dem verbleibenden freien Querschnitt untergebracht werden kann, wenn die auftretenden Biegemomente durch hiermit durch Querträger verbundene Hauptlängsträger aufgenommen werden, die in raumsparender Weise unter den seitlichen Kragplatten zu liegen kommen.
Es kann dann das gesamte Lehrgerüst über die Längsträger auf Gleitlagern abgestützt werden, die von den Pfeilern bzw. Hilfsstützen getragen werden, wobei beim Vorfahren schrittweise lediglich Querträgerabschnitte ausfahrbar sein müssen, die im Bereich der Hauptbrückenlager liegen.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 4 bis 20.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines im Bau befindlichen Brückenbauwerkes mit Vorschub-Lehrgerüst; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab, wobei die an den Pfeilern befestigten Glei.tlagerträger der Übersichtlichkeit wegen weggelassen sind; Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Teilschnitt, nochmals in größerem Maßstab; Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittansicht mit an den Pfeilern befestigten Trägern der Verschiebelager für das Lehrgerüst, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab; Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Schnittansicht mit einem abgewandelten Brückenoberbau.
Figur 1 zeigt einen im Bau befindlichen Teil einer Stahlbetonbrücke, der nach Fertigstellung auf von Hauptfundamenten 10 bzw. 12 getragenen Pfeilern 14 bzw. 16 über Hauptbrückenlager 18 abgestützt ist.
Die Brücke wird jeweils in Abschnitten eines Stützenfeldes mittels einer von einem Lehrgerüst 20 getragenen Schalung an Ort und Stelle armiert und betoniert. Nach dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 wird die Brücke von rechts nach links aufgebaut. An einen bereits vorher gefertigten Brückenabschnitt 22 wurde zuletzt der Brückenabschnitt 24 aufgebaut, unter dem noch das Lehrgerüst 20 vorhanden ist. Der auf dem Pfeiler 14 ruhende Abschnitt 22 kragt über diesen Pfeiler 14, um 1/5 der Stützenfeldweite, d.h.
bis zum Momenten-Nullpunkt vor, von wo aus der nächste Brückenabschnitt 24 aufgebaut wird. Das Lehrgerüst 20 ist mit seinem rechten Ende auf dem auskragenden Ende des Brückenabschnitts 22 über eine Vorrichtung 26 aufgehängt und in der weiter unten beschriebenen Weise auf dem Hauptpfeiler 16 und einer Hilfsstütze 28 abgestützt, welch letztere auf Hilfsfundamenten 30 ruht.
Die Hilfsstütze 28 ist etwa in der Mitte zwischen dem Pfeiler 16 und der Aufhängevorrichtung 26 aufgebaut.
Wie aus Figur 1 ersichtlich und wie in Verbindung mit den Querschnittszeichnungen noch im einzelnen erläutert wird, liegt das Lehrgerüst 20 in seiner Gesamtheit im wesentlichen über der Pfeileroberkante 32, so daß eine große lichte Durchfahrtshöhe erhalten bleibt.
Das Lehrgerüst 20 weist zwei in Brückenlängsrichtung verlaufende, als Fachwerkträger ausgebildete Hauptträger 34 auf, die zu beiden Seiten des als Hohlkastenträger ausgebildeten Brückenhauptträgers 36 unter den seitlichen Kragplatten 38 des Brückenüberbaus zu liegen kommen.
Die Lehrgerüsthauptträger 34 weisen als untere Gleitbahn ein nach unten geöffnetes U-Profil 40 auf, um ein Abgleiten des lehrgerüstes, z.B. bei Quergefälle der Brücke von den Verschiebelagern auf Pfeiler oder Hilfsstütze zu verhindern. Wie aus den Figuren 4 und 6 ersichtlich ist, ruhen die Hauptträger 34 mit ihren U-Profilen 40 auf von Pressen 42 abgestützten Gleitlagern 44, die von Teflon beschichteten Bauteilen gebildet sind. Anstelle dieser Gleitlager 44 könnten auch Rollenlager eingesetzt werden. Die Pressen 42 sind ihrerseits auf einem Stahlgerüst 46 querverschieblich aufgebaut, das auf beiden Seiten des Pfeilers 16 an diesem verankert ist. Die Abstützung der Hauptträger 34 erfolgt außerdem über die Hilfsstütze 28, die aus Fig. 5 ersichtlich ist. Diese Hilfsstütze 28 weist wiederum Pressen 43 und Gleitlager 44 auf, die an dem U-Profil 40 angreifen.
Die beiden Ständer der Hilfsstütze 28 sind auf den Hilfsfundamenten 30 querverschieblich über Lager 48 abgestützt.
Die Querverschieblichkeit bei Pfeilern und Hilfsstützenauflagerung ist notwendig, da bei Brücken mit Radien im Grundriß sich die Hauptträger 34 wie eine Sehne auf einem Kreisbogen bewegen. Die Hilfsstützen sind ferner derart ausgebildet, daß sie nach Vorfahren des Lehrgerüstes oben aufgestockt werden können, daß sie direkt den Brückenoberbau an den Kragplatten 38 abstützen können.
Die die Biegesteifigkeit des Lehrgerüstes bewirkenden Hauptlängsträger 34 sind durch Lehrgerüst-Hauptquerträger verbunden, die in zwei äußere bewegliche Teile 50 und einen festen Mittelquerträgerteil 52 unterteilt sind. Die äußeren Querträger 50 können durch Schraubverbindungen 54 mit dem jeweiligen Mittelteil 52 biegesteif verbunden werden. Der Mittelteil 52 erstreckt sich jeweils im Bereich der lichten Höhe zwischen der Profiloberkante 32 des Pfeilers und der Brückenunterkante 56 des Brückenhauptträgers 36, sowie seitlich zwischen den Brückenhauptlagern 18. Die Mittelteile 52 der Querträger sind durch Längsverbände 58 verbunden und bilden eine in sich starre Platte, die die Schalungselemente 60 trägt und zwischen den Hauptlagern 18 und Profiloberkante 32 sowie Brückenunterkante 56 verschiebbar ist, sofern die seitlichen Abschnitte 50 der Querträger, wie in Figur 3 strichliert angedeutet, nach außen gefahren sind, d.h. aus dem Querschnitt der Hauptlager 18 hinaus.
An den Hauptlängsträgern 34 sind Rahmen 62 festgeIegt, die eine Handwinde 64 tragen, deren Antriebszahnrad mit einer Zahnstange an der Unterseite des oberen Flansches der Querträgerabschnitte 50 in Eingriff gebracht werden kann.
An den Längsträgern 34 sind außerdem die Enden von Nebenquerträgern 66 angelenkt, die die Schalungsträger 68 für die Kragplatten 38 tragen. Diese Nebenquerträger werden über längenverstellbare Spindelstützen 70 in ihrem äußeren Bereich abgestützt, so daß die Schräglage der Nebenquerträger 66 veränderbar ist, wobei der Anlenkpunkt der Nebenquerträger 66, wie aus Figur 3 ersichtlich, am Hauptträger 34 höhenverstellbar ist. Die Spindelstützen 70 sind ihrerseits am Rahmen 62 angelenkt. Der Rahmen 62 trägt außerdem ein begehbares Hängegerüst 72. An den Rahmen 62 sind ferner die Schalungsträger 74 für die seitlichen Wände des Brückenhauptträgers 36 über Spindeln 71 abgestützt.
Durch diese Konstruktion wird es möglich, die Schalung entsprechend dem gewünschten Profil des Brückenberbaues einzurichten, wobei Schrägstellungen undKrümmungsbögen ohne weiteres berücksichtigt werden können.
Nach Absenken der Pressen und schrittweisem Herausfahren der seitlichen Hauptquerträgerabschnitte läßt sich dann das Lehrgerüst um ein Stützenfeld vorfahren.
Da auch bei der Betonierung eines gekrümmten Fahrbahnabschnittes die Hauptlängsträger 34 gerade verlaufen, müssen die Hilfsstützen im Kurvenabschnitt auf ihren Hilfsfundamenten seitlich auswandern können, was über die Lager 48 möglich ist. Ebenso sind die Pressen 42 mit Gleitlagern 44 auf den Konsolen 46 der Brückenpfeiler seitenverschieblich angeordnet. Die Hilfsstützen 28 sind, um sie setzungsunabhängig zu machen, mit lastkonstanten Hydraulikpressen oder mechanischen Einrichtungen so ausgerüstet, daß eventuelle Setzungen der Hilfsstützenfundamente 30 laufend ausgeglichen werden. Damit ist auch bei schlechtem Untergrund z.B. keine teuere Pfahlgründung notwendig.
Nachdem beim Vorschub das Lehrgerüst 20 die hintere Hilfsstütze 28 verlassen hat, kann diese aufgestockt werden und den Brückenüberbau unter den Kragplatten zeitweilig unterstützen, und zwar mit der gleichen lastkonstanten Hydraulikpresse, bis die volle Vorspannung in diesem Brückenfeld wirksam geworden ist.
Das Fachwerksystem der Hauptlängsträger 34 ist so konstruiert, daß die senkrechte Strebe des Fachwerks stets als Doppelpfosten ausgebildet ist.
Zwischen diesen Doppel pfosten ist die biegesteife Führung 76 für die beweglichen Querträgerabschnitte 50 angeordnet. Das Mittelteil des Lehrgerüstbodens im Bereich der Hauptquerträger ist ein auf die gesamte Länge des Lehrgerüstes durch Längs- und Diagonalverbände versteiftes Element, das einschließlich Sckalbelag und einschließlich Absenkhöhe des Lehrgerüstes eine Bauhöhe aufweist, die kleiner ist als der Abstand zwischen Brückenpfeileroberkante 32 und Brückenüberbau-Unterkante 56.
Die an dieses Mittelteil biegesteif angeschraubten (54) Querträgerabschnitte 50 werden, wenn sie beim Vorschub in den Bereich der Hauptlager 18 kommen, einzeln gelöst, mit ihrem Schalungsbelag, der nach beiden Seiten bis zur Hälfte des Abstandes-zum nächsten Querträger auskragt, nach außen verschoben und nach Überfahren des Pfeilers 16 sofort wieder geschlossen und verschraubt. Im allgemeinen brauchen jeweils nur zwei Querträger geöffnet zu werden, wobei der Abstand der Querträger etwa 1,5 m bis 2,0 m beträgt.
Die Querträgergleitauflagerung ist mittels einer höhenverstellbaren Tasche so gelöst, daß jede erforderliche Querneigung der Querträger eingestellt und diese Einstellung durch Keile fixiert werden kann.
Das Lehrgerüst kann, wie insbesondere aus Figur 4 ersichtlich, durch Neigungsverstellung der Seitenschalung der Brückenhauptträger, durch seitliche Verstellung für entsprechende Brückenradien im Grundriß und durch Höhen- und Neigungsverstellung der Kragplattenschalung den jeweiligen Gegebenheiten des Brückenquerschnitts angepaßt werden, ohne jeweiligen Umbau der Schalung.
Durch die Integrierung der Hauptträger 34 in den zu erstellenden Brückenbauquerschnitt unter den Kragplatten 38 sind keine besonderen Aufbauten für die Schalung mehr erforderlich, wie diese bei einem getrennten Traggerüst notwendig sind. Sämtliche Bedienungen für das Ablassen und Anheben, für das Vorfahren, für das Ausfahren von Querträgern im Pfeilerbereich können von oben von Laufstegen 72 oder einer Pfeilerkopf-Einrüstung aus vorgenommen werden. Wegen der Hilfsstütze ist am Lehrgerüst kein Vor- oder Nachlaufschnabel erforderlich. Am vorderen Ende des Lehrgerüstes 20 kann jedoch, wie aus Figur 1 ersichtlich, eine Arbeitsbühne 78 angeordnet werden, die das Verspannen und Verpressen der Vorspannkabel nach Fertigstellung jedes Brückenabschnitts erleichtert und zugleich das Aufstellen der Hilfsstützen und der vorübergehenden Pfeilerkopfkonstruktionen für die Gleitlager des Lehrgerüstes und die sie tragenden Pressen ohne zusätzlichen Kran ermöglicht.
Die Ausführungsform gemäß Figur 6 entspricht der Ausführungsform gemäß Figur 1 bis 5 mit dem Unterschied, daß der Brückenüberbau nicht aus einem Hohlkastenträger sondern zwei parallel zueinander verlaufenden Brückenhauptträgern 80 mit seitlichen Kragplatten 38 und einer Mittelplatte 82 aufweist. Der Schalungsträgeraufbau 84 unter der Mittelplatte kann hierbei nach Absenken des Lehrgerüstes in dem freien Raum ohne weiteres mit vorgefahren werden.

Claims

Verfahren und Lehrgerüst zur Herstellung von Stahlbetonbrücken Patentansprüche: 1. Verfahren zur abschnittsweisen Herstellung von Stahlbetonbrücken, bei welchem ausgehend von einem Brückenende die Brückenabschnitte nacheinander unter Verwendung einer von einem vorfahrbaren Lehrgerüst getragenen Schalung hergestellt werden, indem die einzelnen Brückenabschnitte an Ort auf der auf dem Lehrgerüst ruhenden Schalung armiert und betoniert werden, und nach Fertigstellen eines Abschnitts das Lehrgerüst samt der auf ihm abgestützten Schalung abgesenkt und um die Länge eines Brückenabschnitts vorgefahren wird, und wobei das Lehrgerüst nach Erreichen des jeweils nächsten Brückenabschnitts auf das Niveau des Brückenüberbaus angehoben wird, worauf ein an den zuletzt hergestellten Brückenabschnitt anschließender Abschnitt armiert und betoniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Lehrgerüst (20) im wesentlichen über der Pfeileroberkante (32) liegend aufgebaut und über Lager (44) an den Pfeilern (16) und Hilfsstützen (28) längsverschiebbar abgestützt wird, und daß beim Vorfahren des Lehrgerüstes auf den Lagern die unter dem Brückenhauptträger (36; 80) befindlichen Lehrgerüstabschnitte zwischen Pfeileroberkante bzw. Hilfsstützenoberkante und Brückenunterkante vorgefahren werden, und daß lediglich im Querschnittsbereich der Hauptlager (18) befindliche Abschnitte (50) des Lehrgerüstes durch Verschieben und/oder Herausklappen jeweils nur über eine Schrittlänge entfernt und während des nächsten Vorfahrschrittes wieder eingefahren werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich auskragend am oberen Ende der Pfeiler konsolartige Abstützungen (46) angeordnet werden, auf denen Längsträger (34) des Lehrgerüstes über Gleitlager (44) und Pressen (42) abgestützt werden, wobei sich diese Längsträger in dem Raum unter den seitlich ausladenden Kragplatten (38) des Brücken überbaus erstrecken.
3. Lehrgerüst zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lehrgerüst (20) zwei die Biegesteifigkeit gewährleistende Längsträger (34) integriert in den Brückenüberbau aufweist, die durch Hauptquerträger verbunden sind, die sich mit dem von ihnen getragenen Schalungsaufbau einschließlich Absenkhöhe über einen zwischen Pfeileroberkante und Brückenunterkante verlaufenden Raum erstrecken, und daß im Querschnittsbereich der Brückenhauptlager (18) liegende Querträgerabschnitte (5Q) nach außen ausfahrbar oder abklappbar angeordnet sind.
4. Lehrgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlängsträger (34) über Gleitlager und Pressen auf Konsolgerüsten (46) abstützbar sind, die seitlich an den Pfeilern (16) festlegbar sind.
5. Lehrgerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (34) auf Gleitlagern von Hilfsstützen (28) abstützbar sind.
6. Lehrgerüst nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager (44) seitlich von den Flanschen eines U-Profils (40) begrenzt sind, das längs der Unterkante der Hauptlängsträger (34) angeordnet ist.
7. Lehrgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hauptquerträger aus einem festen Mittelabschnitt (52) und zwei seitlich ausfahrbaren Abschnitten (50) besteht, die mit dem Mittelabschnitt über eine Schraubverbindung (54) biegesteif verbindbar sind.
8. Lehrgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Längsträger (34) Nebenquerträger (66) angelenkt sind, die das Schalgerüst (68) für die Kragplatte (38) tragen und über verstellbare Spindelstützen (70) am Rahmen abgestützt sind.
9. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hilfsstütze (28) auf ihrem Fundament (30) seitlich verschiebbar angeordnet ist.
10. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstütze (28)- lastkonstante Pressen (43) trägt.
11. Lehrgerüst nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß die Hilfsstütze nach Verschub des Lehrgerüstes aufgestockt werden kann und mit ihrer lastkonstanten Presse (43) den Brückenbau selbst während gewisser Bauzustände unter der Kragplatte (38) unterstützt und trägt.
12. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager (44) mit den Pressen (42) auf den Pfeilerkonsolen (46) für den Längsverschub von Brücken mit Radius seitlich verschiebbar sind.
13. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil des Querträgerrostes, der die Unterstützung der Bodenschalung des Hohlkastenquerschnitts (36) oder der Fahrbahnplatte (82) zwischen zwei Hauptträgern (80) durch Längs verbände (58) und Diagonalverbände ausgesteift ist, die einschließlich des Absenkweges kleiner als der Abstand zwischen Pfeileroberkante und Brückenunterkante im Bereich zwischen den Hauptlagern (18) ist.
14. Lehrgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (34) Doppelpfosten aufweisen, zwischen denen eine biegesteife Fuhrung (76) für den beweglichen Querträgerteil (50) angeordnet ist.
15. Lehrgerüst nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträgerabschnitte (50) mittels eines Zahnstangenantriebes (64) seitlich ausfahrbar sind.
16. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lehrgerüstaußenquerträger mit ihrer Gleitauflagerung mittels einer verstellbaren Tasche so gestaltet sind, daß eine Querneigung der Querträgerebene nach beiden Seiten einstellbar ist, wobei die Anschlüsse biegesteif verbleiben.
17. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenträgerseitenschalung in ihrer Neigung beispielsweise durch Spindeln (71,) verstellbar ist.
18. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch qekennzeichnet, daß die Brückenträgerseitenschalung für Brückenradien im Grundriß mit den Spindeln (71) verstellbar ist.
19. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragplattenschalung in der Höhe und in der Neigung verstellbar ist.
20. Lehrgerüst nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß am Vorlaufende des Lehrgerüstes eine Arbeitsbühne (78) angeordnet ist.