-
Unterführungsbauwerk und Verfahren zu seinem nachträglichen Einbau
Die Erfindung betrifft ein Unterführungsbauwerk, das nachträglich unter einem Verkehrsweg,
insbesondere einer Bahnlinie oder Straße, hergestellt wird, sowie ein Verfahren
zum nachträglichen Einbauen eines solchen Unterführüngsbauwerkes.
-
Es ist bereits bekannt, kleinere als geschlossene Rahmen ausgebildete
Unterführungsbauwerke, z. B. Fußgängertunnel, im Ganzen in einen Bahnkörper einzupressen.
Da dieses Vorgehen bei größeren Bauwerken nicht ohne weiteres mehr anwendbar ist,
ist der Vorschlag bekanntgeworden, das Bauwerk in Einzelteile aufzulösen und Widerlager
und Überbauten getrennt nacheinander .durch den Bahndamm hindurchzudrücken. Bei
diesen Verfahren muß während des Einpressens des Unterführungsbauwerkes der Zugbetrieb
entweder ganz eingestellt oder das bestehende Gleis mit Hilfsbrücken abgefangen
werden, um die von den Zügen ausgeübte dynamische Belastung von dem das einzupressende
Bauwerk unmittelbar umgebenden Boden fernzuhalten. Aus dem gleichen Grund muß während
des Einbaues des Unterführungsbauwerkes die Geschwindigkeit der das Gleis befahrenden
Züge beschränkt werden, was namentlich bei stark befahrenen Hauptstrecken störend
ist.
-
Um den Zugverkehr beim Einschieben der überbauten nur für kurze Zeit
stillegen zu müssen, ist es auch schon bekannt, Pfeiler und Widerlager von Unterführungen
in Einschnitten des Bahndammes herzustellen und den Einschnitt im Bereich zwischen
den Widerlagern mit Behelfsbrücken zu überbrücken, die zwischen den Widerlagern
auf Schwellenstapeln gelagert sind, die während des Einschiebens des Überbaues schrittweise
abgebaut werden.
-
Dieses Verfahren ist verhältnismäßig umständlich und erfordert neben
Behelfsbrücken, die eine Langsamfahrt der Züge während der gesamten Bauzeit der
Pfeiler und Widerlager bedingen, darüber hinaus noch einen beiderseits neben einem
jeden Widerlager oder Pfeiler angeordneten Verbau, um die Erdmassen des Dammes zurückzuhalten,
da Pfeiler und Widerlager an Ort und Stelle vor dem Einbringen der Überbauteile
hergestellt werden sollen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Unterführungsbauwerk zu schaffen
sowie ein Verfahren zu seinem Einbau anzugeben, bei dem der Verkehr auf .dem bestehenden
Verkehrsweg überhaupt nicht oder doch nur für sehr kurze Zeit behindert wird.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Fundamente
.des Unterführungsbauwerkes ausschließlich auf beiden Seiten des Bahn-oder Straßenkörpers
derart angeordnet sind, daß bei ihrem Herstellen die Tragfähigkeit des Bahn- oder
Straßenkörpers nicht beeinträchtigt wird.
-
Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß . weder Hilfsbrücken notwendig
sind noch ein Verbau erforderlich ist, um den Betrieb auf der Strecke aufrechtzuerhalten.
-
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Fundamente
des Unterführungsbauwerkes durch Träger verbunden sind, die jeweils den Bahn-oder
Straßenkörper durchdringen und auf denen der Überbau abgestützt ist. Diese Träger,
welche die Gleit- oder Rollbahn für das einzuschiebende Unterführungsbauwerk bilden,
können verhältnismäßig leicht durch den Unterbau des Verkehrsweges gepreßt oder
durch eine verrohrte Bohrung geschoben werden, ohne daß hierdurch die Standsicherheit
des Bahndammes gefährdet wird.
-
Die Fundamente können aus flach gegründeten Platten oder auch aus
Pfahlgruppen bestehen, deren Einzelpfähle jeweils an ihrem oberen Ende durch eine
Kopfplatte miteinander verbunden sind. Auf den Fundamenten können als biegesteife
Träger, vorzugsweise als Hohlkastenträger ausgebildete Widerlager abgestützt sein,
die sowohl den seitlichen Erddruck als auch die Lasten aus dem Überbau aufnehmen
und in die Fundamente ableiten.
-
Bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung mit einer Pfahlgründung
können die Pfähle bis etwa unter die Hauptträger des Überbaues des Unterführungsbauwerkes
reichen und die Kopfplatten als Auflager für die Hauptträger dienen. In diesem Falle
werden nach dem Herstellen .der Fundamente zwei neben dem Verkehrsweg und in dessen
Längsrichtung hintereinanderliegende Pfahljoche zunächst durch auf deren Kopfplatten
aufgelegte Hauptträger verbunden und dann unter diesen die Fahrbahn oder den Gleisunterbau
bildende Querträger befestigt, die nacheinander gegen die Schwellen des bestehenden
Oberbaues ausgewechselt werden. Der Verkehr wird hierdurch praktisch überhaupt nicht
behindert.
-
Um den im späteren Lichtraumprofil des Unterführungsbauwerkes zunächst
stehengebliebenen Erdkern ungehindert entfernen zu können, können bei dem Unterführungsbauwerk
nach der Erfindung an
den bahn- oder straßenkörperseitigen Pfählen
Seitenwände angeordnet sein, 'die aus von Pfahlgruppe zu Pfahlgruppe verlaufenden
Dielen bestehen, welche an der dem Bahn- oder Straßenkörper zugewendeten Seite der
Pfähle abgestützt sind. Diese Dielen kön nen zugleich als Schalung für die das Unterführungsbauwerk
seitlich begrenzenden Widerlagerwände dienen, die nachträglich aus Ortbeton hergestellt
werden.
-
Um einen guten Übergang von dem Straßen- oder Eisenbahnoberbau zu
den Überbauten des Unterführungsbauwerkes zu schaffen, können dessen Widerlager
oder Seitenwände bahn- oder straßenkörperseitig etwa in Höhe des Straßen- oder Bahnoberbaues
mit auskragenden Konsolen versehen sein.
-
Der nachträgliche Einbau des Unterführungsbauwerkes erfolgt erfindungsgemäß
in der Weise, daß nach dem Herstellen der Fundamente jeweils zwei auf beiden Seiten
des Bahn- oder Straßenkörpers einander gegenüberliegende Fundamente mit den Bahn-
oder Straßenkörper durchdringenden Trägern verbunden werden und daß dann das Gleis
samt seinem Schotterbett bzw. die Straßendecke im Bereich des einzubauenden Unterführungsbauwerkes
entfernt; der Bahn- bzw. Straßenkörper quer zu seiner Längsachse über den Trägern
aufgeschlitzt und darauf. das neben dem Bahn- oder Straßenkörper hergestellte Unterführungsbauwerk
insgesamt oder in einzelnen Teilen -eingeschoben und schließlich der im Innern des
Unterführungsbauwerkes noch stehengebliebene Erdkern entfernt wird. Das Unterführungsbauwerk
kann vor dem Einschieben mit dem von seinem Überbau aufzunehmenden Abschnitt des
Gleises samt Gleisunterbau bzw. der Straßendecke versehen und mit diesem eingeschoben
werden.
-
Das Ausheben der Schlitze im Damm des Verkehrsweges und das Einschieben
des seitlich neben dem Bahn- oder Straßenkörper vorher fertiggestellten Unterführungsbauwerkes
erfordert nur eine sehr geringe Zeitspanne, die wesentlich kürzer ist als das Durchpressen
eines fertigen Bauwerkes durch den anstehenden Boden nach einem der bekannten Verfahren.
Der Verkehr auf der bestehenden Strecke braucht daher nur für wenige Stunden unterbrochen
zu werden. Werden bei einer Bahnstrecke die Gleise auf dem Überbau vor dem Einschieben
des Bauwerkes bereits fertigmontiert, so kann der Anschluß sofort hergestellt und.-noch
weitere Zeit eingespart werden.
-
Schließlich können vor Beginn des Entfernens des Erdkernes Seitenwände
eingepreßt werden, die den stehenbleibenden Bahn- oder Straßenkörper seitlich begrenzen
und an dem Unterführungsbauwerk abgestützt sind. .
-
Die Erfindung wird an Hand von zwei in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt F i g. 1 die erste Ausführungsform des
Unterführungsbauwerkes in räumlicher Darstellung, F i g. 2 die dazugehörige Draufsicht,
F i g. 3 teils die Ansicht in Richtung des Pfeiles 3 in F i g. 2 und teils einen
Schnitt durch das Unterführungsbauwerk, .
-
F i g. 4 einen Querschnitt durch den Bahnkörper mit eingebautem Unterführungsbauwerk
und F i g. 5 bis 7 einen Querschnitt, einen Längsschnitt und eine Längsansicht sowie
den Grundriß und die Draufsicht auf die zweite 'Ausführungsform. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß F i g. 1 bis 4 soll ein Bahnkörper 10 derart unterfahren werden, daß eine
Behinderung des Eisenbahnverkehrs weitgehend unterbleibt. Zu diesem Zweck wird zunächst
das Profil der Straße 11, die durch den Bahnkörper hindurchgeführt werden soll,
zu beiden Seiten desselben ausgehoben. Dabei genügt es in diesem ersten Verfahrensabschnitt,
nur bis an die Oberseite eines geplanten Geh- oder Radweges 12 in den Boden hineinzugehen.
Alsdann werden auf beiden Seiten des Bahnkörpers 10 in einem solchen Abstand, daß
seine Tragfähigkeit nicht beeinträchtigt wird, jeweils zwei Schächte abgeteuft,
die für die Aufnahme der die Fundamente bildenden Platten 13 a und 13
b sowie 14a und 14b bestimmt sind. Insbesondere die F i g. 1 und 3 lassen
erkennen, daß die Fundamentplatten etwa in Höhe der Oberseite des Geh- bzw. Radweges
13, jedenfalls aber oberhalb der Oberseite der geplanten .Straße 11 liegen. Selbstverständlich
besteht auch die Möglichkeit, die Straße 11 od. dgl, auf ihrer Gesamtbreite bis
auf die Tiefe der Fahrbahn auszuheben. Dann müssen allerdings auch die den Überbau
des zu erstellenden Unterführungsbauwerkes tragenden wandartigen Widerlager 15 und
16 entsprechend dem tieferen Aushub nach unten verlängert werden.
-
Nach dem Aushub der Schächte für die Fundamente 13 und 14 werden durch
den Bahnkörper 10 quer zu dessen Längsachse zwei Träger 17' in einer Höhe hindurchgebracht,
die der Unterseite der Widerlager 15 und 16 für den Überbau entspricht. Der Abstand
der beiden Träger 17' entspricht dem Abstand der beiden Widerlager 15 und 16. Das
Einbringen der Träger kann z. B. in der Weise geschehen, daß zunächst quer durch
den Bahnkörper 10 jeweils eine in der Zeichnung nicht dargestellte, gegebenenfalls
verrohrte Bohrung hergestellt wird, in die jeweils ein Träger eingeschoben wird.
Es besteht auch bei geeigneter Beschaffenheit des Bodens oder des Bahndammes die
Möglichkeit, die Träger unmittelbar durch diesen hindurchzupressen. Alsdann werden
die Fundamente 13 und 14 in einer solchen Höhenlage betoniert, daß die Träger 17'
in ihrer Endlage auf den Fundamenten aufliegen oder teilweise mit in diese einbetoniert
werden. Während dieses Vorganges können die Träger 17' z. B. mit Kränen od. dgl.
in der erforderlichen Höhenlage gehalten werden. Während des Abbindens des Fundamentbetons
oder gegebenenfalls auch vorher können bereits die den Überbau bildenden Bauteile
außerhalb .des Bahnkörpers 10, z. B. in Verlängerung der Längsachse der Straße 11,
neben dem Bahnkörper vormontiert werden. Dabei ist ohne weiteres die Möglichkeit
gegeben, daß die beiden- Hälften des Überbaues auf verschiedenen Seiten des Bahnkörpers
11 hergestellt werden.
-
Während der gesamten bisher geschilderten Arbeiten wird der Verkehr
auf dem Bahnkörper in keiner Weise beeinträchtigt.
-
Das Einfahren des vormontierten-Bauwerkes, das aus den beiden Widerlagem
15 und 16 sowie dem auf diesen abgestützten und die Straße 11 überbrückenden
Überbau 17 besteht, geschieht dann in der Weise; daß zunächst die Gleise auf dem
zu unterfahrenden Teil des Bahnkörpers 10 abgebaut werden und der Schotter u. dgl.
abgetragen wird. Dann wird der Bahnkörper 10 -oberhalb der ihn-,-quer durchsetzenden
Träger 17' eingeschlitzt. Der Winkel zwischen
den die Schlitze
18 begrenzenden. Wänden 18a und 18b ist abhängig von der Beschaffenheit des Bodens.
Jedenfalls braucht zu diesem Zeitpunkt nur ein geringer Teil des insgesamt auszuhebenden
Bahnkörpers entfernt zu werden, da es zunächst nur darauf ankommt, die Träger 17'
für die Widerlager 15 und 16 freizulegen und für die Widerlager an ihrer endgültigen
-EinbaustellePlatz zu schaffen. Nach dem Herstellen der Schlitze 18 kann dann das
fertige Bauwerk z. B. mit hydraulischen Pressen oder anderen geeigneten Mitteln
in den Bahnkörper 10 eingeschoben werden, wobei die Widerlager
15 und 16
auf den jeweils zugehörigen Trägern 17' gleiten. Da es möglich
ist, auf den vormontierten, sich neben dem Bahnkörper 10 befindlichen überbau
17 die Gleise aufzubringen, können unmittelbar nach Beendigung des Einschiebens
des überbauen in die Endlage die auf dem Bahnkörper 10 befindlichen Gleise an die
Gleisabschnitte auf dem überbau 17 angeschlossen werden. Dies hat eine entsprechende
Verkürzung der Gesamtmontagezeit zur Folge.
-
Nach dem Verbinden .der einzelnen Gleisabschnitte zu einem durchgehenden
Gleisstrang kann dann der Zugverkehr wieder aufgenommen werden, der nur für eine
kurze Zeit unterbrochen zu werden brauchte. Jetzt besteht die Möglichkeit, den zwischen
den beiden Widerlagern 15 und 16 anstehenden Boden entsprechend dem geplanten Straßenprofil
auszuheben, ohne daß diese Arbeiten noch irgendeinen Einfluß auf die Benutzung der
Gleise haben.
-
Zwecks eines guten Anschlusses des einzufahrenden Unterführungsbauwerkes
an den zu beiden Seiten anschließenden Bahnkörpers 10 sind die Widerlager 15 und
16 außen mit auskragenden Konsolen 19 versehen, die auf den von ihnen überbrückten
Abschnitten die Verkehrslast aufnehmen.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 bis 7 wird so vorgegangen,
daß zunächst zu beiden Seiten des Bahnkörpers 10 je zwei Pfahlgruppen 21 und 22
bzw. 23 und 24 niedergebracht werden. Der Abstand der beiden jeweils auf
derselben Seite des Bahnkörpers 10 befindlichen Pfahlgruppen 21 und 23 bzw. 22 und
24 ist so gewählt, daß er etwa der Breite der den Bahnkörper 10 unterfahrenden Straße
einschließlich Gehwege usw. entspricht. Jede der vier Pfahlgruppen besteht aus vier
Pfählen a, b, c, und d, die im Grundriß in den Eckpunkten eines Quadrats
liegen. Zwischen den beiden in der Längsachse des Bahnkörpers 10 nebeneinander angeordneten
Pfählen a und b bzw. d und c verläuft der Geh- bzw. Radweg.
-
Die Art oder Ausbildung der Gründung hängt von den jeweiligen Gegebenheiten
ab. So ist es z. B. ohne weiteres möglich, an Stelle einer Pfahlgründung - hier
kämen gegebenenfalls Rammpfähle in Frage - auch Flachgründungen im Schachtbau herzustellen.
Wesentlich ist nur, daß, ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die Fundamente
so weit seitlich neben dem Bahnkörper hergestellt werden, so daß ihre Herstellung
ohne Einfluß auf die Tragfähigkeit des Bahnkörpers 10 und damit auf den Verkehr
auf dem Bahnkörper bleibt.
-
Auf die Pfähle a, b, c und d der Pfahlgruppen einer
jeden Seite wird dann jeweils eine Kopfplatte 25 bzw. 26 aufgebracht. Die Kopfplatten
können aus Ort- oder Fertigbeton bestehen. Dann werden zu beiden Seiten des Bahnkörpers
10 parallel zu diesem Hauptträger 27 bzw. 28 angeordnet, die mit ihren Enden
jeweils auf den auf einer Seite des Gleiskörpers befindlichen Kopfplatten 25 bzw.
26 ruhen. Nunmehr werden die auf dem zu unterfahrenden Abschnitt des Bahnkörpers
befindlichen, die Schienen 29 tragenden Schwellen entfernt und durch quer zur Längsrichtung
des Gleiskörpers verlaufende, vorzugsweise aus Spannbeton bestehende Träger 30 ersetzt.
Die Träger sind in ihrer Länge so bemessen, daß sie an ihren beiden Enden mit den
in Längsrichtung des Bahnkörpers 10 verlaufenden Hauptträgern 27 und 28 verbunden
werden können. Zum Befestigen dienen Spannbolzen 31 bzw. 32, mittels deren die Träger
30 an den Hauptträgern 27 und 28 angehängt sind.
-
Für die Reihenfolge, in welcher die Arbeiten durchgeführt werden,
bestehen mehrere Möglichkeiten. So können die beiden Hauptträger 27 und 28 vor dem
Auswechseln der Schwellen gegen die Träger 30 auf den Kopfplatten angeordnet werden.
Die Hauptbalken können entweder an Ort und Stelle betoniert werden oder als Fertigträger
ausgebildet sein.
-
Die quer zur Längsrichtung des Bahnkörpers 10
verlaufenden Träger
30 sind untereinander mit Bolzen 33 verspannt und gegebenenfalls vergossen.
Danach können dann die Schienen 29 in an sich bekannter Weise endgültig mit den
Trägern 30 verbunden werden, worauf der Eisenbahnbetrieb weitergehen kann.
Eine Unterbrechung des Eisenbahnbetriebes findet mithin überhaupt nicht statt, allenfalls
nur eine Geschwindigkeitsbegrenzung während einer sehr kurzen Zeitspanne, die für
das Auswechseln der Schwellen gegen die Träger 30 benötigt wird. Nach Beendigung
der beschriebenen Arbeiten wird die Gesamtlast aus Bauwerksgewicht, Gleislage und
Verkehrslasten über die Träger 30 und .die beiden Hauptträger 27 und 28 sowie die
Kopfplatten 25 und 26 von den Pfahlgruppen 21, 22, 23 und 24 aufgenommen, so daß
die zu diesem Zeitpunkt noch unterhalb der Träger 30 befindlichen Bodenmassen
nunmehr ohne Behinderung entfernt werden können, ohne daß während des Aushubs auf
den Verkehr Rücksicht genommen zu werden braucht.
-
Die einzigen neben dem Aushub noch notwendigen Arbeiten sind die Herstellung
der die Unterführung begrenzenden Seitenwände 35. Dabei wird so vorgegangen, daß
zunächst vor Beginn .des Aushubs oder gleichzeitig damit die Seitenwände 35 unterhalb
der Gleisanlage neben den äußeren Pfählen a und c horizontal eingepreßt werden.
Die Wände bestehen aus horizontal verlaufenden balkenähnlichen Dielen 35 a, die
übereinander angeordnet sind (F i g. 6) und an ihrer der herzustellenden Unterführung
zugekehrten Seite gegen die Außenpfähle a und c abgestützt sind. Durch die aus Fertigbauteilen
bestehenden Seitenwände 35 wird der zu beiden Seiten .des herzustellenden Unterführungsbauwerkes
befindliche Boden abgestützt, so daß der zwischen beiden Seitenwänden 35 anstehende
Boden ohne Behinderung entfernt werden kann. Nachdem der Aushub beendet ist, werden
dann noch zu beiden Seiten zusätzliche Wände 34 aus Ortbeton hergestellt, in die
die Pfähle a und c der Pfahlgruppen 21, 22, 23 und 24 mit eingebaut werden.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 bis 7 können die seitlich
des Bahnkörpers 10 angeordneten Hauptträger ohne weiteres in Längsrichtung
des Bahnkörpers etwas über die Pfahlgruppen 21 bis 24
hinausragen,
so daß auch zu beiden Seiten des einzubringenden Unterführungsbauwerkes eine entsprechende
Anzahl von Trägern 30 angeordnet sein kann. Dadurch kann gegebenenfalls für das
Verlegen der Gleise ein besonders guter Übergang zwischen dem Unterführungsbauwerk
und dem zu beiden Seiten stehenbleibenden Gleiskörper herbeigeführt werden.