DE102018124072A1 - Floating foundation of a bridge pier - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft schwimmende Gründungen eines Brückenpfeilers, die sich insbesondere dadurch auszeichnen, dass Brückenpfeiler sicher und einfach schwimmend platzierbar sind. Dazu sind der die Wasseroberfläche durchschneidende Brückenpfeiler mit einer Unterwassertrageinrichtung und diese weiterhin über wenigstens ein Abspannmittel mit mindestens einem Anker verbunden. Die Unterwassertrageinrichtung weist wenigstens einen Auftriebskörper auf. Darüber hinaus ist die Unterwassertrageinrichtung als Auftriebskörper ausgebildet. The invention relates to floating foundations of a bridge pier, which are distinguished in particular by the fact that bridge pillars can be placed in a safe and simple floating manner. For this purpose, the bridge pier cutting through the water surface is connected to an underwater support device and this is further connected to at least one anchor via at least one anchoring means. The underwater support device has at least one buoyancy body. In addition, the underwater support device is designed as a buoyancy body.
Description
Die Erfindung betrifft schwimmende Gründungen eines Brückenpfeilers.The invention relates to floating foundations of a bridge pier.
Brückenpfeiler sind senkrechte Stützen, die die Lasten der Brückenüberbauten aufnehmen. Diese können über die gesamte Breite des Überbaus reichen, aber auch schmaler ausgeführt sein.Bridge piers are vertical supports that bear the loads of the bridge superstructure. These can extend across the entire width of the superstructure, but can also be made narrower.
Schwimmbrücken besitzen Schwimmkörper, die auf dem Wasser aufliegen. Insbesondere werden dazu Pontons verwendet, die von Ankern gehalten sind.Floating bridges have floating bodies that rest on the water. In particular, pontoons are used, which are held by anchors.
Unterwassertragsysteme sind beispielsweise schwimmfähige Offshore-Anlagen zur Umwandlung regenerativer Energien mit Windkraftanlagen.Underwater support systems are, for example, buoyant offshore plants for converting renewable energies with wind turbines.
Schwimmende Auftriebskörper in Verbindung mit Ankern für Windkraftanlagen in der offenen See sind beispielsweise durch die Druckschrift
Durch die Druckschrift
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Brückenpfeiler sicher und einfach schwimmend zu platzieren.The object of the invention specified in
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features listed in
Die schwimmenden Gründungen eines Brückenpfeilers zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass Brückenpfeiler sicher und einfach schwimmend platzierbar sind.The floating foundations of a bridge pillar are characterized in particular by the fact that bridge pillars can be placed safely and easily by floating.
Dazu sind der die Wasseroberfläche durchschneidende Brückenpfeiler mit einer Unterwassertrageinrichtung und diese weiterhin über wenigstens ein Abspannmittel mit mindestens einem Anker verbunden. Die Unterwassertrageinrichtung weist wenigstens einen Auftriebskörper auf. Darüber hinaus ist die Unterwassertrageinrichtung als Auftriebskörper ausgebildet.For this purpose, the bridge pier cutting through the water surface is connected to an underwater support device and this is further connected to at least one anchor via at least one anchoring means. The underwater support device has at least one buoyancy body. In addition, the underwater support device is designed as a buoyancy body.
Brückenpfeiler übertragen grundsätzlich nur Vertikalkräfte aus dem Brückenüberbau, die durch die Auftriebskräfte des Auftriebskörpers kompensiert werden.Bridge piers generally only transfer vertical forces from the bridge superstructure, which are compensated by the buoyancy forces of the buoyancy body.
Eine Unterwassertrageinrichtung sichert vorteilhafterweise eine feste Position des Brückenpfeilers gegenüber auf der Wasseroberfläche schwimmenden Brückenpfeilern. Auftretende Wellen führen nicht zu Schwankungen in der Neigung und/oder der Höhe. Die Abspannmittel können dazu so angeordnet sein, dass eine Verschiebung und/oder ein Verdrehen der Unterwassertrageinrichtung weitestgehend verhindert ist. Dazu können die Abspannmittel zwischen Unterwassertrageinrichtung und Anker vertikal und schräg kreuzweise angeordnet sein. Damit ist auch die horizontale Unverschieblichkeit des Brückenpfeilers statisch eingehalten. Neben Wellen führen auch im Wasser auftretende Strömungen zu keiner Positionsveränderung des Brückenpfeilers.An underwater support device advantageously ensures a fixed position of the bridge pillar with respect to bridge pillars floating on the water surface. Occurring waves do not lead to fluctuations in inclination and / or height. For this purpose, the guying means can be arranged in such a way that displacement and / or twisting of the underwater support device is largely prevented. For this purpose, the bracing means can be arranged vertically and diagonally crosswise between the underwater support device and anchor. This also statically maintains the horizontal immovability of the bridge pier. In addition to waves, currents occurring in the water do not change the position of the bridge pier.
Zwischen Unterwassertrageinrichtung und Anker befinden sich die Abspannmittel. Das können gegliederte oder ungegliederte Zugmittel sein. Damit ist ein ansonsten notwendiger durchgehender Brückenpfeiler nicht notwendig. Der Aufbau vereinfacht sich. Gleichzeitig führt das zu einer wesentlichen Materialeinsparung.The bracing means are located between the underwater support device and the anchor. This can be structured or non-structured traction devices. An otherwise necessary continuous bridge pier is therefore not necessary. The structure is simplified. At the same time, this leads to significant material savings.
Der Auftriebskörper der Unterwassertrageinrichtung kann vorteilhafterweise auch so ausgeführt sein, dass dieser schwimmfähig ist. Damit kann dieser einfach zum Ort der Brücke transportiert werden. Mit einer Flutung mit Wasser kann das Absenken der Unterwassertrageinrichtung erreicht werden. Nach der Verbindung mit dem Anker und Entfernen des Wassers aus dem Auftriebskörper schwimmt die Unterwassertrageinrichtung unter der Wasserlinie. Der Auftriebskörper kann auch so ausgebildet sein, dass dieser mit dem Brückenpfeiler schwimmfähig ist, so dass eine komplexe Baueinheit einfach zum Ort der Brücke transportierbar ist.The buoyancy body of the underwater support device can advantageously also be designed such that it is buoyant. This allows it to be easily transported to the location of the bridge. The underwater support device can be lowered by flooding with water. After connection to the anchor and removal of the water from the buoyancy device, the underwater support device floats below the water line. The buoyancy body can also be designed such that it can float with the bridge pier, so that a complex structural unit can be easily transported to the location of the bridge.
Mit zunehmender Wassertiefe wird eine derartige Realisierung umso günstiger. Zudem sollte auch die Bauzeit deutlich verkürzt werden können, da beispielsweise zeitaufwändige Bewehrungs- und Betonierarbeiten unter Wasser entfallen können. Die Unterwassertrageinrichtung kann bauseitig in einer Feldfabrik serienartig vorab hergestellt werden, damit dann in vergleichsweise kurzer Zeit die Positionierung erfolgen.Such an implementation becomes all the cheaper with increasing water depth. In addition, it should also be possible to shorten the construction time significantly, since time-consuming reinforcement and concreting work under water can be dispensed with. The underwater support device can be manufactured in series in advance in a field factory, so that the positioning can then take place in a comparatively short time.
Die Unterwassertrageinrichtung kann Streben als Träger und zur Weiterleitung der durch den Brückenpfeiler ausgeübten Kräfte aufweisen. Streben können dazu auch über Knotenstücke miteinander verbunden sein. Die Verbindungen zwischen den Streben und/oder den Knotenstücken können dazu vorteilhafterweise Flanschverbindungen sein. Damit können auch aus unterschiedlichen Materialien bestehende Streben und/oder Knotenstücke einfach miteinander verbunden sein. Die Streben oder die Streben und die Knotenstücke können Vollkörper oder Hohlkörper sein, so dass bei einer Realisierung als Hohlkörper diese ebenfalls als Auftriebskörper der Unterwassertrageinrichtung dienen.The underwater support device can have struts as supports and for the transmission of the forces exerted by the bridge pillar. You can also strive for this via knot pieces be connected. For this purpose, the connections between the struts and / or the node pieces can advantageously be flange connections. This means that struts and / or node pieces made of different materials can also be easily connected to one another. The struts or the struts and the node pieces can be solid bodies or hollow bodies, so that when they are implemented as hollow bodies they also serve as buoyancy bodies of the underwater support device.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 12 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in
Im Auftriebskörper befindet sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 wenigstens ein Tragrahmen aus miteinander verbundenen Streben, wobei Streben des Tragrahmens dabei in der Grundfläche rechteckförmig, kreuzförmig und/oder sternförmig angeordnet sind.According to the development of
Der Tragrahmen ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 trapezförmig mit Streben als wenigstens eine Grundseite und nicht parallelen Schenkeln ausgebildet. Die kürzere Grundseite kann durch wenigstens eine Strebe und/oder den Brückenpfeiler ausgebildet sein.The support frame is trapezoidal with struts as at least one base and non-parallel legs. The shorter base side can be formed by at least one strut and / or the bridge pier.
Streben des Tragrahmens sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 die Kanten eines Pyramidenstumpfes oder es bilden Streben des Tragrahmens und die Seiten des Querschnitts des Brückenpfeilers die Kanten eines Pyramidenstumpfes aus. Dazu können Streben und/oder Seiten des Querschnitts des Brückenpfeilers die kleinere Grundfläche des Pyramidenstumpfes begrenzen.Struts of the support frame are, according to the development of
Die Enden von Streben des Tragrahmens sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 über Knotenstücke miteinander verbunden.The ends of struts of the support frame are connected to each other via knot pieces according to the development of
Die Abspannmittel sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 mit Streben des Tragrahmens oder mit Streben und/oder Knotenstücken verbunden.The bracing means are connected with struts of the support frame or with struts and / or node pieces according to the development of
Der Auftriebskörper ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 ein eine Deckenplatte und eine Bodenplatte aufweisender Hohlzylinder oder hohles Prisma, der oder das wasserundurchlässig ist und/oder wenigstens eine wasserundurchlässige Schicht aufweist.According to the development of patent claim 7, the buoyancy body is a hollow cylinder or hollow prism which has a top plate and a bottom plate, which is or is water-impermeable and / or has at least one water-impermeable layer.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 sind Streben des Tragrahmens Bestandteile der Deckenplatte und/oder der Bodenplatte des Auftriebskörpers.According to the development of
Der Auftriebskörper besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 aus einer Schale oder Schalenteilen, wobei eine Reihenfolge von miteinander verbundenen Schalenteilen einen Hohlraum oder übereinander angeordnete und miteinander verbundene Reihenfolgen von miteinander verbundenen Schalenteilen einen Hohlraum begrenzen.The buoyancy body according to the development of
Der Anker ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 ein Schwergewichtsanker, eine Schwergewichtsgründung oder eine Senkkastengründung.According to the development of
Der Tragrahmen ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 11 über vertikal und/oder schräg verlaufende Abspannmittel mit dem Anker verbunden.According to the development of claim 11, the support frame is connected to the anchor via vertical and / or oblique guy means.
Der Tragrahmen und der Hohlzylinder oder das hohle Prisma bestehen nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 12 aus einem Stahl, einem Beton, einem Verbundwerkstoff mit Beton, einem Verbundwerkstoff mit wenigstens einem Kunststoff oder einer Kombination davon.According to the development of claim 12, the support frame and the hollow cylinder or the hollow prism consist of a steel, a concrete, a composite material with concrete, a composite material with at least one plastic or a combination thereof.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
-
1 eine schwimmende Gründung eines Brückenpfeilers und -
2 ein Auftriebskörper in einer Draufsicht.
Show it:
-
1 a floating foundation of a bridge pillar and -
2nd a buoyancy body in a plan view.
Eine schwimmende Gründung eines Brückenpfeilers
Die
Die Unterwassertrageinrichtung
Die Enden der Streben
Die Tragrahmen
Die Abspannmittel
Als Auftriebskörper
Der Auftriebskörper
Die
Die Wand des hohlen Prismas
In einer Ausführungsform sind Streben
Der Anker
Der Tragrahmen
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- UnterwassertrageinrichtungUnderwater support facility
- 22nd
- AbspannmittelGuy
- 33rd
- Ankeranchor
- 44th
- BrückenpfeilerBridge pier
- 55
- AuftriebskörperBuoyancy body
- 66
- TragrahmenSupport frame
- 77
- Strebestrut
- 88th
- DeckenplatteCeiling tile
- 99
- BodenplatteBase plate
- 1010th
- hohles Prismahollow prism
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- GB 2378679 A [0005]GB 2378679 A [0005]
- WO 2007/096680 A1 [0006]WO 2007/096680 A1 [0006]
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R016 | Response to examination communication | ||
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R020 | Patent grant now final |