DE20016801U1

DE20016801U1 - Bogenbrücke

Info

Publication number: DE20016801U1
Application number: DE20016801U
Authority: DE
Original assignee: Bilfinger und Berger Bau AG
Current assignee: Bilfinger SE
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2010-09-30

Description

A 542

Mannheim, den 27.09.2000

der Firma betreffend eine

Gebrauchsmusteranmeldung

Bilfinger + Berger Bauaktiengesellschaft Carl-Reiß-Platz 1-5 68165 Mannheim

Bogenbrücke

Bogenbrücke Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Bogenbrücke mit mindestens einem bogenförmigen Obergurt und einem jeweils in der vertikalen Ebene darunterliegenden Untergurt, der über Hänger mit dem Obergurt verbunden ist.

Für Brücken, bei denen die Haupttragkonstruktion wegen des einzuhaltenden üchtraumprofiles oder aus ästhetischen Gründen nicht unterhalb der Fahrbahn angeordnet werden kann, wird oft ein Bogen über der Fahrbahn gewählt, wobei letztere als Zugband wirkt (Bow-String-Konstruktion). Dabei wird das Brückenbauwerk meist in Stahl (z.B. orthotrope Platte) oder als Verbundkonstruktion (Stahlträgerrost mit Betonplatte) ausgeführt.

Infolge des Bogenschubs muß das Deck große Zugkräfte aufnehmen, so daß sich in der meist schlaff bewehrten Betonplatte von Verbundkonstruktionen zwangsläufig Risse bilden. Ein Vorspannen solcher Verbundplatten hat sich wegen der Dehnungsbehinderung durch die Stahlträger als weitgehend unwirksam erwiesen und wird deshalb heute kaum mehr vorgesehen.

Vor allem aber ist normaler, schweissbarer Baustahl (z.B. Fe E 355) zur Aufnahme großer Zugkräfte gegenüber Spannstahl (z.B. St. 1570/1770) verhältnismäßig ungünstig, da der Spannstahl eine rund 4,5 mal größere Festigkeit aufweist als Baustahl, aber nur rund 50 % teurer ist als letzterer.

Es bietet sich daher an, das ganze Deck in Spannbeton auszuführen, das dank der Vorspannung rissefrei gehalten werden kann und auch bezüglich Robustheit, Ermüdungssicherheit, Unterhalt, Fahrkomfort (Schwingungen) und vor allem Wirtschaftlichkeit günstig erscheint.

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Da Bow-String-Brücken im Allgemeinen nicht auf einem festen Gerüst an Ort erstellt werden können, sind die Probleme eines optimalen Bauvorganges von entscheidender Bedeutung. Dies gilt sowohl für reine Stahl- oder Verbundbrücken, zufolge des größeren Eigengewichtes aber besonders für Brücken mit Betondeck. Grundsätzlich kommen Einschieben, Taktschieben, Einheben oder bei Brücken über dem Wasser- Einschwimmen in Frage. In all diesen Fällen spielt jedoch das Transportgewicht eine wichtige Rolle.

Für eine Bogenbrücke über ein Gewässer wird nachfolgend ein beispielhafter Herstellungsablauf beschrieben. Er besteht im wesentlichen aus folgenden Bauphasen:

Der Stahlbogen wird in konventioneller Weise an Land neben der Brückenstelle montiert.

Dieser Bogen wird mit einem horizontalen Zugband verbunden. Dieses besteht aus-einem Stahlrohr mit innen liegendem Spannglied. Dieses Zugband muß lediglich den vergleichsweise geringen Bogenschub des Stahlbogens und der später zu erstellenden Randträger des Decks aufnehmen.

Bogen und Zugband werden durch Kämpfer miteinander verbunden, die entweder vorbetoniert oder in Stahl ausgeführt werden.

Das Transportgewicht beträgt daher nur einen Bruchteil des Eigengewichtes der fertigen Brücke. Im Falle einer beispielhaften (Spannweite 85 m) machte das Transportgewicht (ca. 290 t) nur rund 18 % des Brückeneigengewichts (ca. 1700 t) aus.

Der verhältnismäßig leichte Bogen mit Zugband wird alsdann mit einer der vorgenannten Methoden in seine endgültige Lage gebracht. Der Bogen wird zunächst mit großen Kränen angehoben und bis zum Ufer transportiert, wo dessen vordere Kämpfer auf ein Ponton aufgesetzt und mit diesem bis zum anderen

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Ufer eingeschwommen werden. Zum Schluß wird die ganze Konstruktion mit zwei Kränen auf die vorbereiteten Stützen und Lager gesetzt.

Anschließend wird das Lehrgerüst für die Herstellung der Spannbeton-Randträger an dem Bogen mit Zugband aufgehängt.

Nach dem Betonieren und sukzessiven Vorspannen der kräftigen Randträger wird deren Lehrgerüst teilweise demontiert und das restliche Deck - im vorliegenden Falle Querträger und Fahrbahnplatte - erstellt.

Da Bogenbrücken - wie übrigens auch Hängebrücken - vor allem im Bauzustand nicht in der Lage sind, große einseitige Lasten aufzunehmen, muß das Deck grundsätzlich symmetrisch vorgebaut werden. Dies kann von der Mitte aus in beiden Richtungen geschehen, wie dies bei Hängebrücken üblich ist. Vergleichsberechnungen haben aber gezeigt, daß ein gleichzeitiger Vorbau von beiden Kämpfern aus statisch und konstruktiv zweckmäßiger ist und vor allem auch die Arbeit der Unternehmung erleichtert.

Anhand der Figuren 1-12 wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Bogenbrücke, bestehend aus 2 bogenförmigen Obergurten (2), dem Untergurt (3) und den Hängern (4). Zwischen den Untergurten (3) sind die Querträger (5) sowie die Fahrbahnplatte (6) angeordnet. Die bogenförmigen Obergurt (2) sind mit den Untergurten (3) über die Kämpfer (7) verbunden. Die Bogenbrücke liegt auf Stützen (12), auf denen Lager (13) angeordnet sind, auf.

Figur 2 zeigt ein Detail im Bereich der Kämpfer (7). Der bogenförmig Obergurt (2) stützt sich auf den Kämpfer (7) ab, der Untergurt (3) wirkt in dem Gesamt-Tragwerk als Zugelement, das ebenfalls im Kämpfer (7) einmündet. Im Bereich des Kämpfers (7) liegt die Brücke zunächst auf dem Lager (13), das wiederum auf der Stütze (12) angeordnet ist.

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Die Figur 3 zeigt im Querschnitt einen Querträger (5). Auf dem Querträger (5) liegt die Fahrbahnplatte (6) auf und ist mit diesem monolythisch verbunden. Der Querträger (5) ist mit Spannbewehrung und schlaffer Bewehrung versehen.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Bogenbrücke (1) nahe dem höchsten Punkt der bogenförmigen Obergurte (2). Die beiden bogenförmigen Obergurte (2) sind über Querriegel (8) ausgesteift. An den Hangern (4) hängt jeweils der Untergurt (3), der ebenfalls mit Spannbewehrung und schlaffer Bewehrung hergestellt ist. Der Querträger (5) ist in die Untergurte (3) monolythisch eingebunden. Die Fahrbahnplatte (6) ist auf dem Querträger (5) angeordnet.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Bogenbrücke im Bereich der Stützen (12). Die Untergurte (3) sind im Bereich der Stützen verbreitert.

Figur 6 zeigt im Grundriss die Stütze (12) mit dem Hauptlager (13). Neben dem Hauptlager (13), das als Topflager ausbildet ist, sind insgesamt 4 Flachpressen angeordnet.

Die Figuren 7-12 zeigen beispielhaft den Montagevorgang der erfindungsgemäßen Bogenbrücke über einem Fluss oder Hafenbecken. Die Bögen (2) werden zusammen mit den Montageuntergurten (3a) in diesem Fall Spannbewehrungselemente, die in einem Stahlrohr angeordnet sind, mit den Hangern (4) und nicht sichtbaren Kämpferaussteifungselementen (11) verbunden. 2 Bögen sind also über die Querriegel (8) und die Kämpferaussteifungselemente (11) miteinander verbunden. Dieser Verschubmodul wird mit Hilfe der Kräne (15) in Richtung des Flussbettes verschoben. Dann wird zunächst die eine Seite der Brücke auf den Ponton (14) aufgelagert und der Verschiebevorgang mit Hilfe des Ponton (14) auf die andere Flussseite vorgenommen. Beidseitig wird die Verschubeinheit an die beiden Kräne (15) angehängt und schließlich beidseitig auf den Stützen bzw. Lagern (12 und 13) abgesetzt.

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A542

Bezugszeichenliste:

1	Bogenbrücke
2	Bogenförmiger Obergurt
3	Untergurt
3a	Montageuntergurt
4	Hänger
5	Querträger
6	Fahrbahnplatte
7	Kämpfer
8	Querriegel
9	Montagezuggurt
10	Bogenaussteifungskonstruktion
11	Kämpferaussteifung
12	Stütze
13	Lager
14	Ponton
15	Kran

Claims

1. Bogenbrücke (1), mit mindestens einem bogenförmigen Obergurt (2) und einem jeweils in der vertikalen Ebene darunterliegenden Untergurt (3), der über Hänger (4) mit dem Obergurt (2) verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Obergurt aus Stahl hergestellt ist,

b) die Untergurte (3) und die dazwischenliegenden Querträger (5) und die Fahrbahnplatte (6) aus Spann- oder Stahlbeton hergestellt sind.

2. Bogenbrücke (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämpfer (7) in Stahl oder Stahlbeton hergestellt sind.

3. Vorschubmodul für eine Bogenbrücke bestehend aus

a) den beiden bogenförmigen Obergurten (2)

b) den Kämpfern (7)

c) den Querriegeln (8)

d) den Montagezuggurten (9)

e) der Bogenaussteifungskonstruktion (10)

f) der Kämpferaussteifung (11).