DE4024135C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heben und Senken sowie zum schwimmenden Transportieren von Schwerstlasten, insbesondere von Brückensegmenten beim Bau von Brücken über Gewässer.

Beim Bau von Brücken ist es üblich, die jeweils zwei Pfeiler verbindenden Brückensegmente ohne Stützgerüst zu erstellen. Bekannt ist beispielsweise der sogenannte Spannbetonvorbau, bei dem das Brückensegment von zwei Seiten her in Richtung auf die Mitte zwischen zwei Pfei­ lern vorrückend gebaut wird. Dieses Verfahren ist bei sehr großen Spannweiten nicht und bei mittleren Spann­ weiten nur dann sicher beherrschbar, wenn nur der Raum zwischen zwei Pfeilern überbrückt werden muß und jen­ seits beider Pfeiler eine tragfähige Konstruktion vor­ handen ist.

Eine andere bekannte Methode besteht darin, die jeweils ersten Brückensegmente zunächst auf dem festen Boden und die anschließenden Segmente auf bereits fertigen Brückenteilen zu erstellen und dann in Richtung auf den jeweils nächsten freien Pfeiler vorzuschieben. Dieses Verfahren hat ebenfalls dort Grenzen, wo die Spannweiten übermäßig groß werden und vor allem dort, wo die Gewich­ te der einzelnen Segmente die Grenzen der Tragfähigkeit der bereits fertiggestellten Brückenteile erreichen oder gar übersteigen.

Die bekannten Verfahren versagen jedenfalls dort, wo große Gewässer in besonderer Höhe überbrückt werden müssen und die Breite der Straße auf der Brücke sowie deren Tragfähigkeit Brückensegmente mit einem Gewicht von beispielsweise 7000 Tonnen erfordern.

Sieht man einmal von der in solchen Fällen wirtschaft­ lich und auch technisch nicht darstellbaren Lösung eines Baus auf Gerüsten ab, so wird man die hier erforder­ lichen Segmente, die nachstehend auch als Schwerstlasten bezeichnet sind, auf dem Land bauen, dann zur Einbau­ stelle transportieren und vor Ort anheben sowie dann auf jeweils zwei Pfeilern absetzen.

Ein derartiges Verfahren ist beim Bau einer Autobahn­ brücke im Persischen Golf eingesetzt worden. Nach der zugehörigen Beschreibung des bekannten Verfahrens in CH-Z. "Schweizer Ingenieur und Architekt, 1986, H. 4, S. 48-52" wurde für den Transport der Brückensegmente eine spezielles Hubschiff gebaut und eingesetzt, welches eine Tragkraft von 1400 Tonnen hatte. Es handelte sich bei den Segmenten um Hohlkastenträger mit einer Länge von bis zu 66 m und einem Gewicht von bis zu 1350 Tonnen. Im Bereich ihrer Hauptnavigationsöffnung hatte die Brücke eine Spannweite von 135 m. Dieser Teil der Brücke wurde im freien Vorbau unter Verwendung kurzer Hohlkastenelemente gebaut.

Die Lösung einer anderen beachtlichen Hub-Aufgabe ist in DE-Z. "fördern und heben, 1972, S. 766, 767" be­ schrieben. Es galt, den mit 117 m vergleichsweise langen Brückenriegel eines Bockkranes vom Erdboden in die vor­ gesehene Höhe zu heben. Hierzu wurden mehrere Mastpaare mit insgesamt 20 synchronisiert betriebenen Kletterhe­ bern eingesetzt, die zusammen eine Traglast von 2000 Tonnen bei einer Hubgeschwindigkeit von einem 1 m/h hatten.

Aus der DE-PS 3 39 020 war auch ein aus zwei Schwimm­ körpern bestehendes Hubschiff bekannt, die durch einen Querträger verbunden waren. Der Querträger trug min­ destens eine Hubvorrichtung in Form einer Laufkatze oder eines Drehkranes. Das Neuartige bei diesem Hubschiff war seinerzeit die gelenkige Verbindung zwischen Querträger und Schwimmkörpern. Im übrigen handelte es sich um eine ganz normale Ausführung einer Hubvorrichtung.

Unbekannt ist dagegen ein mobiles Hebezeug für die Über­ brückung von Höhenunter­ schieden von etwa 50 Metern und zum Handhaben von Seg­ menten mit Abmessungen von weit über 100 Metern Länge mal etwa 25 Meter Breite und etwa 6 Meter Höhe, das einen wirtschaftlichen Bau einer solchen Brücke ermög­ lichen würde.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Heben und Senken von Schwerstlasten sowie deren Transport insbesondere beim Bau von Brücken über Gewässer auf wirtschaftlich ver­ tretbare Weise ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich aus durch ein Hubwerk mit mindestens einem Portal, des­ sen Portalstützen auf zwei mindestens um die Breite der Schwerstlast beabstandeten Schuten stehen und mit diesen verbunden sind, mit mindestens einem diskontinuierlich höhenverstellbaren Tragorgan je Portal, das an der Por­ talbrücke befestigt ist und mit mindestens einer Fest­ stellvorrichtung für jedes Tragorgan, welches unabhängig von der Einrichtung zur diskontinuierlichen Höhenver­ stellung des/der Tragorgane ist und mit Einrichtungen zum Verändern der Eintauchtiefen der beiden Schuten durch Fluten oder Lenzen; außerdem erfordert die Lösung gleichzeitig ein Tragwerk, welches mindestens einen aus trennbaren Segmenten bestehenden Stützturm aufweist, dessen Höhe schrittweise durch Hinzufügen oder Heraus­ nehmen von Segmenten diskontinuierlich veränderbar ist, der auf seinem jeweils obersten Segment eine Aufnahme­ vorrichtung für die Schwerstlast aufweist, dem ein Hebe­ zeug zum Einfügen bzw. Herausnehmen von Segmenten zuge­ ordnet ist und der entweder auf festem Untergrund oder ebenfalls auf einer Schute steht.

Der Kerngedanke dieser Lösung besteht darin, daß man die Schwerstlast mit Hilfe ausreichend dimensionierter Schwimmkörper, die zunächst abgesenkt und dann angehoben werden und nach dem Befestigen der Schwerstlast an den Tragorganen des Hubwerkes um einen beispielsweise 3 Meter großen Schritt anhebt, die Schwerstlast dann auf ein Tragwerk absetzt, welches in entsprechenden Schrit­ ten höhenverstellbar ist, nach dem Absetzen der Schwerstlast auf dem Tragwerk die Schwimmkörper des Hubwerkes flutet, wodurch die Tragorgane entlastet wer­ den. Daraufhin werden die Tragorgane lastfrei auf den nun verringerten lichten Abstand zwischen der Oberseite des Hubwerkes und der Schwerstlast verkürzt sowie fest­ gesetzt. Hiernach wiederholt sich der geschilderte schrittweise Vorgang solange, bis die erforderliche Hubhöhe zum Einsetzen der Schwerstlast beispielsweise in ein Brückenbauwerk erreicht ist.

Wie sich auch aus den nachstehenden Ausführungen ergibt, handelt es sich bei den für die Lösung benötigten Kompo­ nenten um solche, die trotz der ungewöhnlich großen zu handhabenden Lasten herkömmlich und leicht beschaffbar sind. Schuten für den hier genannten Zweck kann man chartern. Hub- und Tragwerke lassen sich mit herkömmli­ chen Mitteln und unter Anwendung herkömmlicher Berech­ nungsverfahren erstellen und die Beweglichkeit der Vor­ richtung ist so groß, daß man die Brückensegmente von einer landseitigen Fertigungsstelle ohne große Schwie­ rigkeiten und Kosten über größere Entfernungen zum Ein­ bauort transportieren und dort dann anheben kann.

Die Erfindung läßt eine Vielzahl von Ausgestaltungsmög­ lichkeiten zu.

So ist vorgesehen, daß das Tragwerk zwei beabstandete Stütztürme aufweist, die auf jeweils einer Seite des Hubwerkes angeordnet sind. Dabei kann vorgesehen sein, daß das von den beiden Stütztürmen und zwei sie tragen­ den weiteren Schuten gebildete Tragwerk als zweites Hubwerk ausgebildet ist und daß die Schwerstlast während des Hubvorganges beim schrittweisen Anheben abwechselnd während des einen Schrittes auf den Stütztürmen aufliegt und während des nächsten Schrittes von den Tragorganen gehalten ist. Alternativ hierzu ist es möglich, daß die Schwerstlast während des Hubvorganges schrittweise an­ hebbar ist und zwischen jeweils zwei Schritten auf den Stütztürmen aufliegt. Im erstgenannten Fall ist zusätz­ lich vorgesehen, daß jede einen Stützturm tragende Schu­ te in ihrer Eintauchtiefe durch Fluten und Lenzen verän­ derbar ist.

Die Tragorgane können aus einem Satz von parallel zuein­ ander angeordneten und vertikal verlaufenden Kletter­ stangen bestehen, der jeweils einem Portal des Hubwerkes zugeordnet sind und deren Kletterstangen gemeinsam die Schwerstlast tragen und mit ihren jeweiligen oberen Enden an der Portalbrücke an unterschiedlichen Stellen ihrer Längserstreckung schrittweise befestigbar, insbe­ sondere festklemmbar sind. Hierbei kann vorgesehen sein, daß jede Kletterstange durch Längsteilung in mehrere, fest miteinander verbindbare Segmente unterteilt ist und daß die oberhalb einer in der Portalbrücke angeordneten Befestigungsvorrichtung befindlichen Segmente der Klet­ terstangen während des Hubvorganges abnehmbar und beim Senken hinzufügbar sind.

Bevorzugt wird demgegenüber, daß das Hubwerk mindestens ein Paar von in Längsrichtung seiner Schuten beabstande­ te Portale aufweist. Hierbei ist vorgesehen, daß jedes Tragorgan ein durchlaufendes Seil aufweist, das ausge­ hend von einer feststehenden Feststellvorrichtung im Bereich des Hubwerkes zunächst zu einem an der Portal­ brücke angeordneten ersten Trägerrohr geführt ist, an dessen Außenumfang es teilweise anliegt und von dort aus unter Bildung einer Vielzahl von nach unten hängenden parallelen Schlaufen von dem ersten Trägerrohr um ein von den Schlaufen getragenes zweites tieferes Trägerrohr verläuft und schließlich über die Oberfläche des ersten Trägerrohres zu einer zweiten Feststellvorrichtung ge­ führt ist.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind je Portal zwei Tragorgane vorgesehen. Die unteren Enden der Tragorgane jedes Portals sind mittels eines, etwa paral­ lel zur Portalbrücke verlaufenden Hubträgers verbunden, der als Träger für die Schwerstlast ausgebildet ist.

Weiterhin ist in der bevorzugten Ausführungsform vorge­ sehen, daß die genannten Trägerrohre unverdrehbar sind und sich vorzugsweise an ihren Enden in Sätteln ab­ stützen und daß die Sättel entweder an der Portalbrücke oder am Hubträger derart befestigt sind, daß sich die der Portalbrücke zugeordneten Sättel aller ersten Trä­ gerrohre unterhalb dieser Trägerrohre befinden und die dem Hubträger zugeordneten Sättel der zweiten Träger­ rohre oberhalb dieser zweiten Trägerrohre angeordnet sind.

Rechnerisch hat es sich als sehr zweckmäßig erwiesen, jedem ersten (oberen) Trägerrohr eine Rüttelvorrichtung zuzuordnen, die diesem Trägerrohr und den zugeordneten Schlaufen des Seiles eine überwiegend vertikal gerichte­ te Schwing- oder Stoßbewegung vermittelt, welche die ruhende Reibung zwischen Seil und Trägerrohr vermindert.

Hierbei sollte die Rüttelvorrichtung aus zwei Teilen bestehen, die auf jeweils ein Ende des zugeordneten ersten Trägerrohres einwirken und diese Enden abwech­ selnd geringfügig von dem zugeordneten Sattel abheben. Vorgesehen ist, daß die Rüttelvorrichtung bzw. jeder ihrer Teile eine rotierende Nockenscheibe aufweist, deren Nocken das Trägerrohr im wesentlichen vertikal beaufschlagen und daß die Nocken der beiden Teile der Rüttelvorrichtung derart gegeneinander versetzt sind, daß die Enden des zugeordneten Trägerrohres abwechselnd von dem zugeordneten Sattel abgehoben werden.

Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß jede Feststellvorrichtung eine Klemmvorrich­ tung für das zugeordnete Seil aufweist, welche zwischen dem ersten Trägerrohr und dem zugeordneten freien Seil­ ende angeordnet ist und daß jede Feststellvorrichtung einen Seilstrammer aufweist, welcher zum Straffziehen des Seiles während des Betriebes der Rüttelvorrichtung betätigbar ist, wobei der Seilstrammer aus einer vor­ zugsweise elektrisch betriebenen Winde besteht.

Will man beim Brückenbau mit nur einer Schute für das Tragwerk auskommen, kann man den erforderlichen zweiten Stützturm während des Einbringens der Schwerstlast am unteren Ende eines Brückpfeilers fest verankern, so daß sich die von einem Brückensegment gebildete Schwerstlast dann auf einem festen und einem schwimmenden Stützturm abstützt, während sie nicht vom Hubwerk getragen wird.

Erwähnenswert ist schließlich noch eine wirtschaftlich günstige Lösung des Problems der schrittweisen Erhöhung bzw. Erniedrigung der Stütztürme. Hierfür ist vorgese­ hen, daß das Hebezeug zum Einfügen und Herausnehmen von Segmenten der Stütztürme im Bereich der Stütztürme auf der Schwerstlast angeordnet ist.

Zum allgemeinen Stand der Technik sei noch auf die DE-OS 24 39 667 verwiesen, die einen kombinierten Portal- und Brückenkran auf Rollen zeigt. Dieser Kran kann auf Stützen verfahren werden, die teleskopartig in der Höhe verstellbar sind. Die Verstellbarkeit ist hier vorgesehen, um den dualen Einsatzzweck des Kranes zu ermöglichen.

Bekannt war weiterhin aus der DE-AS 11 48 052 ein Kranfahrzeug mit parallel beabstandeten Portalen, von denen jedes einen Teil der Last trug. In diesem Zusammenhang kann auch noch auf die AT-PS 2 82 876 verwiesen werden, in der vorgeschlagen wird, zwei separat verfahrbare Portalkräne miteinander zu koppeln. Die Möglichkeit des Koppelns und Trennens der beiden Portalkräne soll einerseits das Heben überschwerer Bauteile oder sperriger Güter, wie z. B. Container ebenso ermöglichen, wie das Heben leichterer Lasten, bei denen man mit der Förderleistung eines einzelnen Portalkrans auskommt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in unterschied­ lich stark schematisierter Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Vorrichtung zum Heben und Senken sowie zum schwimmen­ den Transportieren von Brückensegmenten;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Abwandlung der Vorrichtung mit einem ortsfesten und einem auf einer Schute bewegbaren Stützturm;

Fig. 3 eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 oder 2, bei der nur das Hubwerk gezeigt ist;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht zur Darstellung eines Seilsystems als Tragor­ gan;

Fig. 5 eine Seitenansicht auf ein Ende eines ersten Trägerrohres mit dort befindlicher Rüttelvorrichtung und

Fig. 6 einen die Zeichenebene senkrecht durch­ setzenden Schnitt durch das in Fig. 5 dargestellte Ende eines ersten Träger­ rohres mit Rüttelvorrichtung.

Die nachstehende Beschreibung des Ausführungsbeispiels beschränkt sich im wesentlichen auf die Erläuterung der Komponenten, die zum Heben und Senken sowie zum Transport und Einbau von Brückensegmenten gedacht sind, welche ein Gewicht von vielen tausend Tonnen haben sowie Abmessungen, die gar nicht oder nur unter sehr erschwer­ ten Umständen nach herkömmlichen Methoden gebaut, trans­ portiert und eingebaut werden können. Der nachstehend benutzte Begriff "Brückensegment" oder "Segment" be­ trifft also Brückenbauteile dieser Art.

Die hier interessierenden Brückenbausegmente werden aus Beton am Ufer des zu überbrückenden Gewässers herge­ stellt. Als Herstellort dient eine speziell hergerich­ tete oder angelegte Landzunge, die etwas breiter ist als die Breite des herzustellenden Brückensegmentes und bei der die Tiefe des Gewässers auf beiden Seiten für die nachstehend geschilderten Zwecke ausreichend groß ist. Die Länge der Landzunge muß mindestens der Länge des herzustellenden Brückensegmentes entsprechen und wird in der Praxis ein Mehrfaches dieser Länge sein, um eine kontinuierliche Fertigung zu ermöglichen. Auch ist vor­ stellbar, daß mehrere solche Landzungen parallel zuein­ ander von der Küstenlinie in das Gewässer hineinragen und zwischen sich ausreichend breite und tiefe Kanäle haben.

Das Problem besteht darin, die fertigen Brückensegmente nacheinander zwischen die fertiggestellten Brückenpfei­ ler zu verbringen und dort soweit anzuheben, daß die Segmente anschließend auf den Pfeilern abgesetzt und miteinander zur Herstellung der Brücke verbunden werden können.

Die zum Heben und Senken sowie zum schwimmenden Transportieren der Brückensegmente dienende Vorrichtung besteht im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 aus einem Hubwerk 10 und einem Tragwerk 60.

Das Hubwerk 10 besitzt ausweislich der Fig. 3 zwei lenz- und flutbare Schuten 11, 12. Nicht dargestellte Flutven­ tile und/oder Pumpen 13 (Fig. 4) gestatten es, die Ein­ tauchtiefe der Schuten 11, 12 um etwa 3 bis 4 Meter zu verändern. Dieses Maß wird nachstehend auch als Schritt­ höhe bezeichnet.

Die beiden Schuten 11, 12 sind parallel zueinander ver­ laufend angeordnet und haben einen solchen lichten Ab­ stand voneinander, der ausweislich Fig. 3 größer ist als die in dieser Figur erkennbare Breite eines Brückenseg­ ments 15. Verbunden sind die beiden Schuten 11, 12 mit­ tels zweier Portale 16, 18. Jedes Portal weist zwei Portalstützen 20, 22 sowie eine die beiden Stützen oben übergreifende Portalbrücke 24 auf. Die beiden Por­ talstützen 20, 22 stehen auf den beiden Schuten 11, 12 auf und haben eine Höhe, die größer ist als die Höhe des in der Herstellung befindlichen Brückenbauwerks.

Fig. 1 zeigt, daß im Ausführungsbeispiel zwei dieser Portale das Hubwerk bilden. Denkbar ist es, daß weitere Paare von Portalen auf den beiden Schuten 11, 12 unter­ gebracht werden, wenn es die äußeren Bedingungen erfor­ dern.

Das Hubwerk 10 weist an jedem Portal zwei Tragorgane 26 auf, die in dem Ausführungsbeispiel von Seilsystemen der nachstehend beschriebenen Art gebildet sind. Die oberen Enden der Tragorgane 26 sind an der Portalbrücke be­ festigt (Fig. 3). Ihre unteren Enden sind an einen Hub­ träger 28 angeschlossen, welcher parallel zu und unter­ halb der Portalbrücke an jeweils einem Paar von Tragar­ men 26 aufgehängt ist. Fig. 3 läßt erkennen, daß der Hubträger 28 länger ist als die Breite des auch als Schwerstlast zu bezeichnenden Brückensegmentes 15.

Wie schon erwähnt, bestehen die Tragorgane 26 im Aus­ führungsbeispiel aus Seilsystemen in einer Anordnung gemäß Fig. 4. Hierbei ist darauf hinzuweisen, daß die Darstellung in Fig. 4 bezüglich der Lage der Endpunkte und der noch zu erörternden Feststellvorrichtung überaus schematisch ist und nur der Erläuterung des Prinzips dienen soll.

Jedes Seilsystem besteht aus einem einzigen Seil. Dessen eines Ende ist im Ausführungsbeispiel in einer ersten Feststellvorrichtung gehalten. Diese weist gemäß Fig. 4 eine beispielsweise elektrisch betriebene Seilwinde 30 mit relativ geringer Hubkraft auf. Diese Seilwinde ist auf einer der Schuten 11, 12 befestigt. In einer nach­ stehend noch zu beschreibenden Weise dient die Seilwinde nicht dem Heben oder Senken der Last, sondern durch ihre Auslegung lediglich zur Straffung des Seils 32. Zu der angesprochenen Feststellvorrichtung gehört im Ausfüh­ rungsbeispiel neben der Seilwinde 30 eine Klemmvorrich­ tung 34. Sie kann in die Seilwinde 30 integriert sein, ist aber bevorzugt etwas vom freien Ende des Seils 32 beabstandet. Mit dieser Klemmvorrichtung kann das Seil 32 festgelegt und die Seilwinde 30 in einem Störungsfall ohne Einfluß auf die Funktion des Tragorgans ausge­ wechselt werden. In Fig. 4 ist durch Pfeile angedeutet, wie die Klemmvorrichtung wirken soll.

Ausgehend von der beschriebenen Feststellvorrichtung läuft das Seil 32 nach oben in Richtung auf die Portal­ brücke 24. Dort befindet sich ein festes und unverdreh­ bar gehaltenes erstes Trägerrohr 36. Das Seil 32 ist um dieses erste Trägerrohr 36 herumgeführt, verläuft von dort nach unten zu einem in der Höhe verstellbaren zwei­ ten Trägerrohr 37, von dort wieder nach oben zum ersten Trägerrohr. Je nach der Größe der zu haltenden Schwerst­ last sind mit dem Seil 32 eine Vielzahl paralleler Schlaufen in der beschriebenen Weise um die beiden Trä­ gerrohre herumgelegt. Zuletzt ist das Seil 32 vom ersten (oberen) Trägerrohr wieder nach unten in Richtung auf eine zweite Feststellvorrichtung geführt, die der aus Seilwinde 30 und Klemmvorrichtung 34 bestehenden be­ schriebenen Klemmvorrichtung entspricht. Sie ist eben­ falls auf einer der Schuten 11, 12 befestigt. Es ist darauf hinzuweisen, daß beide Feststellvorrichtungen durchaus auf einer Schute angeordnet sein können, d. h. abweichend von der Darstellung in Fig. 4.

Die Trägerrohre 36, 37 verlaufen in Längsrichtung der Schuten 11, 12 und damit in Längsrichtung der Schwerst­ last 15, wie man aus den Fig. 1 und 3 entnehmen kann. Im wesentlichen sind sich die beiden Trägerrohre gleich. Ihre Enden sind in Sätteln 38 gelagert, wie man am besten in Fig. 6 für das erste Trägerrohr 36 erkennt. Die Verdrehsicherung für die Trägerrohre ist in beliebi­ ger herkömmlicher Weise zu gestalten und in den Zeich­ nungen nicht dargestellt. Zu erwähnen ist bezüglich der Lagerung der Trägerrohre, daß das untere Trägerrohr 37 in den erwähnten Schlaufen des Seiles 32 hängt und daß die von dem zweiten Trägerrohr 37 aufzunehmende, von dem Hubträger 28 eingeleitete Last über einen sich oben auf das zweite Trägerrohr 37 auflegenden Sattel entspre­ chend dem Sattel 38 eingeleitet wird.

Die Vielzahl der Schlaufen jedes Seiles 32 um die zuge­ ordneten Trägerrohre bewirkt in Verbindung mit der Un­ verdrehbarkeit der Trägerrohre, daß zwischen Seil und Trägerrohren eine außerordentlich hohe Reibkraft wirkt, die selbst beim Tragen eines Viertels der Schwerstlast 15 sicherstellt, daß auf die Winden 30 der Feststellvor­ richtung kaum noch Seilkräfte wirken. Wenn das Seil 32 aber zu dem nachstehend noch zu beschreibenden Zweck gestrafft werden muß, so muß zumindest bei besonders großen Lasten für eine starke Verminderung der Haftrei­ bung zwischen Seil und Trägerrohren gesorgt werden. Im Ausführungsbeispiel geschieht dies mittels einer Rüttel­ vorrichtung 40, wie sie in den Fig. 5 und 6 angedeutet ist.

Das erste Trägerrohr 36 ist um ein geringes Maß vertikal beweglich in seinem Sattel 38 gehalten. Parallel zur Achse 42 des ersten Trägerrohres 36 verläuft unterhalb des ersten Trägerrohres eine Nockenwelle 44, deren Mit­ telachse 45 parallel zur Achse 42 verläuft. Mittels eines Antriebes 46 ist die Nockenwelle 44 verdrehbar. Der Antrieb 46 beinhaltet ein nicht gesondert darge­ stelltes Getriebe, so daß die im Einzelfall erforder­ liche Drehzahl der Nockenwelle 44 erreicht werden kann.

Im Bereich der beiden Enden des ersten Trägerrohres 36 weist die Nockenwelle 44 jeweils eine Nockenscheibe 48 auf, die mit zwei radial von der Nockenscheibe abstehen­ den Nocken 50 besetzt ist. Anordnung und Verlauf der Nocken 50 sind besonders gut in Fig. 6 zu erkennen. Bevorzugt wird, daß das Nockenpaar der einen Nocken­ scheibe der Nockenwelle 44 um 90° gegenüber dem Nocken­ paar der anderen Nockenscheibe 48 der Nockenwelle 44 verdreht ist.

Wird die Nockenwelle 44 angetrieben (im Uhrzeigersinn in Fig. 6), so wird zunächst das eine Ende des ersten Trä­ gerrohres 36 zunehmend aus dem Sattel 38 angehoben und fällt nach dem Durchlauf jedes Nockens mit hoher Be­ schleunigung in den Sattel zurück. Wegen der relativen Verdrehung der Nockenpaare an den beiden Enden des ersten Trägerrohres führt dieses also eine schwingende Kippbewegung aus. Das Ergebnis ist, daß sich die von dem Seil 32 auf das Trägerrohr ausgeübte Kraft stark ver­ ringert, wodurch die Haftreibung zwischen Seil und Trä­ gerrohr entsprechend verringert wird. Da die Bewegung des ersten Trägerrohres über die Schlaufen des Seiles 32 auf das zweite Trägerrohr übertragen wird, wird auch dort eine entsprechende Verringerung der Haftreibung zu verzeichnen sein.

Zu den Fig. 5 und 6 ist noch darauf hinzuweisen, daß sich die Rüttelvorrichtung 40 und die dem ersten Träger­ rohr 36 zugeordneten Sättel 38 im Obergurt 52 der Por­ talbrücke 24 befinden und dort ihrer Funktion entspre­ chend festgelegt sind. Auch ist in Fig. 6 zu sehen, daß das erste Trägerrohr 36 im Ausführungsbeispiel umlau­ fende Rillen 54 aufweist. Sofern man überhaupt eine Rillung vorsieht, würde es aber genügen, sie nur auf dem oberen Halbumfang des ersten und auf dem unteren Halbum­ fang des zweiten Trägerrohres vorzusehen.

Um das angestrebte Ziel zu erreichen, die Schwerstlast 15 heben, senken und transportieren zu können, bedarf es neben dem Hubwerk 10 des bereits angesprochenen Trag­ werkes 60.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht dieses aus zwei weiteren Schuten 62, 63. Jede dieser Schuten trägt einen aus voneinander lösbaren Segmenten 65′ bestehenden Stützturm 66. An seinem oberen Ende wird jeder Stützturm durch ein Lager 67 abgeschlossen, das zur Aufnahme der Schwerstlast 15, d. h. also des Brückensegmentes ausge­ legt ist. Die Höhe der Segmente 65 entspricht etwa der einleitend erwähnten Schritthöhe beim Lenzen der geflu­ teten Schuten 11, 12.

Ausgehend von der oben geschilderten Situation, bei der ein Brückensegment 15 auf der erwähnten Landzunge fer­ tiggestellt ist, läuft der Gesamtvorgang bis zum Ein­ bringen dieses Brückensegmentes zwischen zwei Pfeilern etwa wie folgt ab:

An den beiden stirnseitigen Enden des fertiggestellten Brückensegmentes befindet sich je ein landfester Stütz­ turm, der zunächst nur aus einem Segment 65 nebst Lager 67 besteht. Oben auf dem fertigen Brückensegment befin­ det sich ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Hebezeug in Form einer Laufkatze o. dgl. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß sich an jedem Ende des Brückensegmentes 15 eine solche Laufkatze befindet und so ausgebildet ist, daß sie Segmente 65 in den Bereich zwischen Brückensegment-Ende und Stützturm 66 verbrin­ gen kann, soweit dort Platz vorhanden ist. Im übrigen kann die Anordnung zunächst so getroffen sein, daß das Brückensegment 15 so gebaut wird, daß es mit seinen Enden schon im Bauzustand auf den beiden Lagern 67 ruht.

Es leuchtet ohne weiteres ein, daß dies aber nicht not­ wendig ist und ein Unterschieben der Stütztürme 66 unter das angehobene Brückensegment 15 denselben Zweck er­ füllt.

Nach Fertigstellung des Brückensegmentes 15 wird das Hubwerk 10 mit Schlepperhilfe an die Landzunge herange­ fahren und so positioniert, daß sich die beiden Schuten 11, 12 beiderseits der Landzunge und damit beiderseits des Brückensegments 15 befinden. Zuvor schon und auch zu diesem Zeitpunkt werden die Hubträger 28 in Position unter das Brückensegment 15 gebracht und mit den Tragor­ ganen 26 verbunden. Daraufhin werden die Schuten 11, 12 geflutet, so daß sie um die Schritthöhe absinken. Nun treten die Rüttelvorrichtungen 40 und die Seilstrammer 30 in Tätigkeit; sie ziehen die Seile 32 soweit an, daß die Hubträger 28 von unten am Brückensegment 15 anlie­ gen, ohne daß sie aber schon eine Last aufnehmen.

Nun werden die Schuten 11, 12 mittels der Pumpen 13 gelenzt und bewegen sich um die Schritthöhe nach oben. Da die Seile 32 wegen der Haftreibung und der Feststell­ vorrichtung ihre Lage beibehalten, wird nun mittels der Hubträger 28 das Brückensegment 15 um die Schritthöhe angehoben. Sobald dies geschehen ist, werden die beiden ortsfesten Stütztürme des Tragwerks 60 um jeweils ein Segment 65 erhöht. Die Lager 67 der Stütztürme 66 befin­ den sich nun wieder unmittelbar unterhalb der Enden des Brückensegments 15.

Nunmehr werden die beiden Schuten 11, 12 wieder geflutet und sinken dabei um die Schritthöhe ab. Die Folge ist, daß sich das Brückensegment 15 auf die Lager 67 auflegt und die Tragorgane 26 des Hubwerkes (abgesehen von den Eigengewichten) lastlos werden. Nun treten wieder die Seilstrammer und Rüttelvorrichtungen in Tätigkeit und bewegen die Seile nach oben, bis sich die Hubträger wieder von unten gegen das Brückensegment 15 legen. Nun werden die Schuten 11, 12 wieder gelenzt, wodurch sich das Brückensegment 15 mitsamt dem Hubwerk 10 weiter hebt.

Solange sich das Brückensegment 15 noch über der Land­ zunge befindet, wird man das Segment nur um das notwendige Maß anheben, beispielsweise um über ein stirnseitig davor liegendes Segment hinwegzukommen. Gleichzeitig kommt man über den seeseitigen Stützturm 66 hinweg.

Das Brückensegment 15 läßt sich nun mit dem Hubwerk 10 bis in den Bereich von zwei fertigen Brückenpfeilern durch Schlepperhilfe bewegen. In den Bereich der Brücke werden nun entweder zwei der in Fig. 1 gezeigten Schuten 62, 63 mit Stütztürmen 66 von zunächst noch geringer Höhe gebracht, um für das (weitere) Anheben des Brücken­ segmentes 15 als Tragwerk zu fungieren. Alternativ kann einer der Stütztürme 66 entsprechend der Abwandlung gemäß Fig. 2 an einem der beiden Brückenpfeiler ange­ ordnet werden, so daß hierbei nur ein auf einer Schute 62 schwimmender Stützturm 66 eingesetzt werden muß. In der zuvor schon beschriebenen Weise findet nun ein schrittweises Anheben der Hubvorrichtung, ein daran an­ schließendes Absetzen des Brückensegmentes 15 auf den jeweils erhöhten Stütztürmen 66, ein Straffen der Seile der Tragorgane 26 nach vorangegangenem Fluten der Schu­ ten 11, 12 statt. Somit wird das Segment 15 wie schon beschrieben schrittweise nach oben befördert, ohne daß es des Einsatzes irgendwelcher großer Winden o. dgl. bedürfte, die ohnehin in der benötigten Größe nicht verfügbar wären. Die maximale Hubhöhe des Hubwerkes 40 reicht aus, um das Brückensegment 15 am Ende des Vor­ ganges über zwei Brückenpfeiler zu heben und dann auf die Pfeiler durch Fluten der Schuten 11, 12 abzusenken.

Alternativ kann das Einbringen des Brückensegmentes 15 in das Brückenbauwerk dadurch beschleunigt werden, daß man die Schuten 62, 63 genauso wie die Schuten 11, 12 als flut- und lenzbare Schuten ausbildet. Das Heben der Brückensegmente 15 wird dadurch doppelt so schnell wie mit einfachen schwimmenden Schuten 62, 63 ablaufen. Es versteht sich, daß bei dieser zweiten Alternative ein ortsfester Stützturm 66 entsprechend Fig. 2 nicht be­ nutzbar ist. Andererseits ist es bei Einsatz der ersten Alternative möglich, daß man Stütztürme 66 im Brückenbe­ reich beidseitig an den Brückenpfeilern befestigt und somit keine zusätzlichen Schuten 62, 63 benötigt.

Claims (24)

1. Vorrichtung zum Heben und Senken sowie zum schwimmen­ den Transportieren von Schwerstlasten (15), insbesondere von Brückensegmenten beim Bau von Brücken über Gewässer, gekennzeichnet durch ein Hubwerk (10) mit mindestens einem Portal (16, 18), dessen Portalstützen (20, 22) auf zwei mindestens um die Breite der Schwerstlast beab­ standeten Schuten (11, 12) stehen und mit diesen verbun­ den sind, mit mindestens einem diskontinuierlich höhen­ verstellbaren Tragorgan (26) je Portal, das an der Por­ talbrücke (24) befestigt ist und mit mindestens einer Feststellvorrichtung (30, 34) für jedes Tragorgan, wel­ ches unabhängig von der Einrichtung zur diskontinuier­ lichen Höhenverstellung des/der Tragorgane ist und mit Einrichtungen (13) zum Verändern der Eintauchtiefen der beiden Schuten durch Fluten oder Lenzen, weiterhin gekennzeichnet durch ein Tragwerk (60), wel­ ches mindestens einen aus trennbaren Segmenten (65) bestehenden Stützturm (66) aufweist, dessen Höhe schrittweise durch Hinzufügen oder Herausnehmen von Segmenten diskontinuierlich veränderbar ist, der auf seinem jeweils obersten Segment eine Aufnahmevorrichtung (67) für die Schwerstlast aufweist, dem ein Hebezeug zum Einfügen bzw. Herausnehmen von Segmenten zugeordnet ist und der entweder auf festem Untergrund oder ebenfalls auf einer Schute (62, 63) steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragwerk (60) zwei beab­ standete Stütztürme (66) aufweist, die auf jeweils einer Seite des Hubwerkes (10) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerstlast (15) mit den Stütztürmen (66) des Tragwerkes (60) ein Portal bildet, das etwa senkrecht zu dem Portal/den Portalen des Hubwerkes (10) ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerstlast (15) während des Hubvorganges schrittweise anhebbar ist und zwischen jeweils zwei Schritten auf den Stütztürmen (66) aufliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede einen Stützturm (66) tragende Schute (62, 63) in ihrer Eintauchtiefe durch Fluten und Lenzen veränderbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragwerk (60) zwei Stütztürme (66) auf jeweils einer Schute (62, 63) auf­ weist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das von den beiden Stütz­ türmen (66) und den beiden weiteren Schuten (62, 63) gebildete Tragwerk (60) als zweites Hubwerk ausgebildet ist und daß die Schwerstlast (15) während des Hubvor­ ganges beim schrittweisen Anheben abwechselnd während des einen Schrittes auf den Stütztürmen aufliegt und während des nächsten Schrittes von den Tragorganen (26) gehalten ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebezeug zum Einfügen und Herausnehmen von Segmenten (65) der Stütztürme (66) im Bereich der Stütztürme auf der Schwerstlast (15) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubwerk (10) mindestens ein Paar von in Längsrichtung seiner Schuten beabstan­ dete Portale (16, 18) aufweist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragorgan (26) aus einem Satz von parallel zueinander angeordneten und vertikal verlaufenden Kletterstangen besteht, der jeweils einem Portal des Hubwerkes (10) zugeordnet ist und dessen Kletterstangen gemeinsam die Schwerstlast (15) tragen und mit ihren jeweiligen oberen Enden an der Portal­ brücke an unterschiedlichen Stellen ihrer Längser­ streckung schrittweise befestigbar, insbesondere fest­ klemmbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kletterstange durch Längsteilung in mehrere, fest miteinander verbindbare Segmente unterteilt ist und daß die oberhalb einer in der Portalbrücke angeordneten Befestigungsvorrichtung befindlichen Segmente der Kletterstangen während des Hubvorganges abnehmbar und beim Senken hinzufügbar sind.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragorgan (26) des Hubwerkes von einem Seilsystem gebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Seilsystem ein durchlau­ fendes Seil (32) aufweist, das ausgehend von einer fest­ stehenden Feststellvorrichtung (30, 34) im Bereich des Hubwerkes (10) zunächst zu einem an der Portalbrücke angeordneten ersten Trägerrohr (36) geführt ist, an dessen Außenumfang es teilweise anliegt und von dort aus unter Bildung einer Vielzahl von nach unten hängenden parallelen Schlaufen von dem ersten Trägerrohr um ein von den Schlaufen getragenes zweites Trägerrohr (37) verläuft und schließlich über die Oberfläche des ersten Trägerrohres zu einer zweiten Feststellvorrichtung (30, 34) geführt ist.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je Portal (16, 18) zwei Tragorgane (26) vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Trag­ organe (26) jedes Portals mittels eines, etwa parallel zur Portalbrücke verlaufenden Hubträgers (28) verbunden sind, der als Träger für die Schwerstlast (15) ausgebil­ det ist.

16. Vorrichtung, mindestens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerrohre (36, 37) unverdrehbar sind und sich vorzugsweise an ihren Enden in Sätteln (38) abstützen und daß die Sättel entweder an der Portalbrücke (24) oder am Hubträger (28) derart befestigt sind, daß sich die der Portalbrücke zugeordne­ ten Sättel aller ersten Trägerrohre (36) unterhalb die­ ser Trägerrohre befinden und die dem Hubträger zugeord­ neten Sättel der zweiten Trägerrohre (37) oberhalb die­ ser zweiten Trägerrohre angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedem ersten (oberen) Trä­ gerrohr (36) eine Rüttelvorrichtung (40) zugeordnet ist, die diesem Trägerrohr und den zugeordneten Schlaufen des Seiles (32) eine überwiegend vertikal gerichtete Schwingbewegung o. dgl. vermittelt, welche die ruhende Reibung zwischen Seil und Trägerrohr vermindert.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (40) aus zwei Teilen besteht, die auf jeweils ein Ende des zugeordneten ersten Trägerrohres (36) einwirken und diese Enden abwechselnd geringfügig von dem zugeordneten Sattel (38) abheben.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelvorrichtung (40) bzw. jeder ihrer Teile eine rotierende Nockenscheibe (48) aufweist, deren Nocken (50) das Trägerrohr (36) im wesentlichen vertikal beaufschlagen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (50) der beiden Teile der Rüttelvorrichtung (40) derart gegeneinander versetzt sind, daß die Enden des zugeordneten Träger­ rohres (36) abwechselnd von dem zugeordneten Sattel (38) abgehoben werden.

21. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Feststellvorrichtung (30, 34) eine Klemmvorrichtung für das zugeordnete Seil (32) aufweist, welche zwischen dem ersten Trägerrohr (36) und dem zugeordneten freien Seilende angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Feststellvorrichtung (30, 34) einen Seilstrammer aufweist, welcher zum Straffziehen des Seiles während des Betriebes der Rüt­ telvorrichtung (40) betätigbar ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilstrammer aus einer vorzugsweise elektrisch betriebenen Winde besteht.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23 zum Einsatz beim Brückenbau, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Stütztürme (66) an einer Stelle eines Brückenpfeilers mit diesem verbunden ist, die einem benachbarten Pfeiler gegenüber und benachbart zur Wasseroberfläche ist.