DE3124038C2

DE3124038C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Bauwerken wie Brücken unter Verwendung von Beton-Fertigteilträgern

Info

Publication number: DE3124038C2
Application number: DE3124038A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Philipp Holzmann AG
Current assignee: Philipp Holzmann AG
Priority date: 1981-06-19
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1985-03-07
Also published as: US4630798A; BE893315A; US4497153A; LU84206A1; DE3124038A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen von Bauwerken wie Brücken, welche Beton-Fertigteilträger aufweisen, vorgeschlagen, gemäß dem die einzelnen Fertigteilträger jeweils an Ort und Stelle auf einer Vorschubrüstung im betreffenden Baufeld des Bauwerkes in einer beheizten und seitlich abklappbaren Schalung hergestellt werden. Nach dem Ausschalen werden die so hergestellten Fertigteilträger in ihre endgültige Position mittels Portalkränen seitlich umgesetzt. Beim Betonieren der einzelnen Fertigteilträger wird die Durchbiegung der die Schalung tragenden Vorschubrüstung entsprechend dem fortschreitenden Betoniervorgang kontinuierlich durch Umpumpen von Balastflüssigkeit ausgeglichen. Entsprechend dem Fortschreiten des Bauwerkes wird die einen freihängenden Kragarm aufweisende Vorschubrüstung fortschreitend auf vorbereitete Stützenriegel des Bauwerkes umgesetzt, ebenso wie die Portalkräne von den sie abstützenden Stützenriegeln zu jeweils nächsten Stützenriegeln vortransportiert werden können. Es lassen sich unterschiedliche Neigungen der Stützenriegel ebenso ausgleichen wie Krümmungen im Grundriß des Bauwerkes, beispielsweise der Brückenführung.

Description

a) an der Vorschubrüstung (9) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stützenriegeln (4) des Bauwerkes (2) und auf dem Kragarm (10) Tanks (11, 12) für eine Ballast-Flüssigkeit angeordnet sind, zwischen denen Verbindungsleitungen und Pumpen angeordnet sind,

b) jeder Portalkran (17,18) an der zum jeweiligen Baufeld des Bauwerks (2) weisenden Seite mit einem gelenkig aufgehängten Katzträger (24) für eine Laufkatze (25) mit Hakenflasche (27) und Seilzug (26) versehen ist und

c) an jeder Laufkatze (25) jeweils ein eine in Trägerlängsrichtung hydraulisch verstellbare Ausgleichstraverse (28) aufweisender Greifer (29) für ein Ende der zu verlegenden Fertigteilträger (6) hängt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung (14) mit fest installierten Außenrüttlern versehen ist und ihre Seitenwände (33) jeweils aus einem Hauptteil (34) und einem lösbar und entlang einer geneigten Fläche (36) verschiebbar mit diesem verbundenen Kopfteil (35) für die oberen Flansche (6a) der Fertigteilträger (6) bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützfüße (22,23) jedes Portalkranes (17, 18) teleskopartig verlängerbar ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lotrechtrichten der Hakenflasche

(27) der Laufkatze (25) jedes Portalkran (17,18) cii> die Ausschläge des Seilzuges (26) zur Lotrechten abtastender elektrischer Wegnehmer (39) vorgesehen ist, der hydraulische Fressen (37) an der angehängten Ausgleichstraverse (28) steuert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wegnehmer (39) pendelnd auf gehängt ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bauwerken wie Brücken unter Verwendung von Beton-Fertigteilträgern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 2.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Gattung sind bekannt (Zeitschrift »DIE BAUTECHNIK« 1/1980 Seiten 2 bis 6. Dieses vorbekannte Brücken-Bau-System ist jedoch für die Praxis nicht befriedigend, weil die Verformung der frei tragenden Schalung während des Betonierens bis zum Abbinden des Betons durch eine vorauszubestimmende Vorspannung des Schalungsträger ausgeglichen werden soll und es schwierig ist, die Vorspannung des Schalungsträgers dem Betoniervorgang entsprechend vorauszubestimmen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Vorspannung benötigt wird.

um die notwendige Tragfähigkeit der Stahlschalung erst zu erhalten. Schließlich ist die praktische Anwendung des vorbekannten Verfahrens insbesondere dann mit Schwierigkeiten verbunden, wenn die Abstände der Längsachsen der Fertigteilträger klein sind, so daß insbesondere Kurvenabschnitte von Brücken mit diesem Verfahren nur bedingt hergestellt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorbekannte Verfahren und die zum Ausführen dieses Verfahrens verwendete vorbekannte Vorrichtung derart /u verbessern, daß eine problemlosere praktische Anwen dung möglich ist und dabei eine Anpassung an die jeweiligen örtlichen Gegebenheiten beim Herstellen der ein zelnen Bauwerksabschnitte besser vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Gattung gelöst, das die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Außerdem wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst, welche die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 2 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 3 bis 6.

Mit der Erfindung wird die Durchbiegung der Vorschubrüstung und der darauf angeordneten Schalung während des Betonierens der Fertigteilträger fortlaufend entsprechend dem Fortschreiten des Betoniervorganges ausgeglichen, so daß die Durchbiegung den jeweiligen praktischen Gegebenheiten entsprechend ausgeglichen und damit vollständig unterbunden wird. Eine Vorausbestimmung der zu erwartenden Durchbiegung ist ebensowenig notwendig wie die Vorausbestimmung der zum Ausgleich zu verwendenden Vorspannung. Zum Spannen der Fertigteilträger kann die Rückfederkraft der Vorschubrüstung kontinuierlich mit dem Spannvorgang abgebaut werden, um eine gleichmäßige Vorspannung der Fertigteilträger beim Betonieren /w erzielen. Durch das seitliche Verlegen der vorgespannten Fertigteilträger an ihren endgültigen Standort ist

man in der Lage, die einzelnen Fertigteilträger im jeweiligen Brückenfeld herzustellen, so daß zwei Portalkräne .ür die Verlegung ausreichen und ein verhältnismäßig komplizierter Transport der Fertigteilträger in ein anderes Brückenfeld nicht notwendig wird. Die Länge der Fertigteilträger läßt sich den jeweiligen örtlichen Bedingungen entsprechend problemlos einstellen, so daß auch kurvenförmige Brücken exakt hergestellt werden können, bei denen in jedem Brückenfeld Fertigteilträger unterschiedlicher Länge benötigt werden.

Durch die Anwendung von Ballast-Flüssigkeit aufnehmenden Tanks und die Möglichkeit, die Ballast-Flüssigkeit zwischen den Tanks umzupumpen, läßt sich die eine Durchbiegung an sich hervorrufende Belastung der Vorschubrüstung sehr genau kontinuierlich ausgleichen. Da jeder Portalkran an der zum jeweiligen Baufeld weisenden Seite mit einem gelenkig angehängten Kauträger versehen ist, kann man die angehängten Fertigteilträger beim Verlegen zwischen den Portalkränen problemlos hindurchbewegen, was noch dadurch verbessert wird, daß an jeder Laufkatze ein Greifer mit Ausgleichstraverse vorgesehen ist, die in Trägerlängsrichtung verstellt werden kann, so daß eine Anpassung an unterschiedliche Längen der angehängten Fertigteilträger möglich ist. Die Verstellung der Ausgleichstraverse erfolgt hydraulisch.

Die an der Schalung fest installierten Außenrüttler bewirken eine gute und gleichmäßige Verdichtung des in die Schalung eingegossenen Betons. Das verschiebbar und abnehmbar mit dem Hauptteil der Seitenwand der Schalung verbundene Kopfteil ermöglicht das Aufklappen der Schalung auch bei geneigter Lage der Flansche der betonierten Fertigteilträger und festem unteren Drehpunkt. Nach Lösen der zwischen Hauptteil und Kopfteil der Schalungsseitenwand vorgesehenen Verbindungselemente rutscht das Kopfteil beim Aufklappen der Schalung auf der geneigten Gleitfläche um ein vorbestimmtes Maß ab und kehrt nach Beendigung des Aufklappens in seine Ausgangslage zurück. Nun braucht das Kopfteil nur noch mit dem Hauptteil der Schalungswand verriegelt zu werden, damit die Schalung wieder einsatzbereit ist.

Wenn die Stützfüße der Portalkräne teleskopartig verlängerbar ausgebildet sind, können die durch Querneigung der Stützriegel des Bauwerkes bedingten unterschiedlichen Aufstandshöhen der darauf angebrachten Portalkräne in einfacher Weise ausgeglichen werden.

1st das Bauwerk im Grundriß gekrümmt, sind die einzelnen Fertigteilträger des jeweiligen Baufeldes ungleich lang. Auch stehen die beiden ?ortalkräne in diesem Fall nicht parallel zueinander. Somit ist eine Anpassung an unterschiedliche Längen der Fertigteilträger ebenso notwendig wie eine planmäßige horzontale Verschiebung des Lastangriffspunktes der Portalkräne an den Enden der Fertigteiiträger. Deshalb sind die Ausgleichstraversen in Trägerlängsrichtung hydraulisch verstellbar. Mit dem elektrischen Wegnehmer wird die lotrechte Lage der betreffenden Hakenflasche kontrolliert, wobei eine Meß-Steuereinrichtung die gemessenen Wege auswertet und die zum Verstellen der Ausgleichstraversen vorgesehenen hydraulischen Pressen automatisch steuert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es in einfacher Weise. Bauwerke wie Brücken unter Verwendung von Beton-Fertigteilträgern den örtlichen Gegebenheiten entsprechend in praxisgerechter Weise zu errichten. Die vorgeschlagenen Vorrichtungen ermöglichen ein schnelles und zweckmäßiges Arbeiten nach diesem Verfahren.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 in den Teilfiguren A, B und C eine schaubildliche Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Herstellung einer Brücke, deren Oberkonstruktion auf senkrechten Stützen und diese verbindenden querverlaufenden Stützenriegeln Fertigteilträger aufweist, welche im jeweiligen Brückenfeld aus Beton gegossen und nach dem Verfestigen ausgeschalt und in die endgültige Einsatzposition eingesetzt werden,

F i g. 2 eine im Maßstab vergrößerte Teilansicht des einen Endes eines ausgeschalten Fertigteilträgers, der mittels eines Greifers an einen Portalkran angehängt wird,

F i g. 3 eine Stirnansicht der beheizten Schalung zum Herstellen der Fertigteilträger, die aufgeklappt dargestellt ist, und

F i g. 4 eine schematische Seitenansicht der Steuereinrichtung zum Lotrechtrichten der Seifzüge und Hakenflaschen der Laufkatzen der Portalkräne.

Aus F i g. 1 ist erkennbar, daß eine Brücke 2 auf senkrechten Stützen 3 errichtet wird, welche paarweise an ihren oberen Enden über etwa horizontal verlaufende Stützenriegel 4 untereinander verbunden sind. Die Oberfläche 5 der einzelnen Stützenriegel 4 kann horizontal oder auch nach der einen oder anderen Seite geneigt verlaufen, je nachdem ob der betreffende Brükkenabschnitt gerade verläuft oder eine Kurve beschreibt.

Auf die Stützenriegel 4 werden zunächst aus Beton gegossene Fertigteilträger 6 nebeneinander aufgelegt, welche im betreffenden Brückenbaufeld hergestellt und dann in weiter unten beschriebener Weise an den Einsatzort verlegt werden. Auf die so verlegten Fertigteilträger 6 wird dann eine plattenförmige Abdeckung 7 aufgebracht, welche Unterlage für die Fahrbahnkonstruktion 8 bildet.

Zum Herstellen der einzelnen Fertigteilträger 6 wird eine Vorschubrüstung 9 verwendet, welche in Form eines Vorschubträgers ausgebildet ist und einen frei überstehenden Kragarm 10 aufweist, auf dessen äußeren Ende zwei Ballasttanks 11 und 12 angebracht sind.

Die Vorschubrüstung 9 ist mit einer Deckplatte 13 versehen, auf der eine aufklappbare und bcheizbare Schalung 14 montiert ist, wobei F i g. 1 den Hauptteil 15 dieser Schaltung im aufgeklappten Zustand zeigt. Ein Generator 16 dient zum Erzeugen von heißem öl, mit dem die Wandung des Hauptteils 15 der Schalung 14 beheizt wird.

Aus F i g. 1 ist erkennbar, daß die Vorschubrüstung 9 auf den Stützenriegeln 4 aufeinanderfolgender Stützenpaare liegt, während der Kragarm 10 in Richtung zum nächsten Stützenglied vorsteht. In die Ballasttanks 11 und 12 kann in nicht näher dargestellter Weise als Ballast dienende Flüssigkeit kontinuierlich eingepumpt werden, um die Durchbiegung des Vorschubträgers oder Rüstträgers beim Eingießen von Beton in die Schalung 14 kontinuierlich auszugleichen. Wenn der gegossene Fertigteilträger gespannt wird, pumpt man die Ballastflüssigkeit aus den Ballasttanks 11 und 12 zur Feldmitte des betreffenden Brückenfeldes um, so daß die Rückicderungskraft der Rüstung kontinuierlich mit dem Spannvorgang abgebaut wird.

Auf den von der Vorschubrsütung 9 überspannten Stützenriegeln 4 aufeinanderfolgender Stützenpaare 3 ist jeweils ein Portalkran 17 bzw. 18 montiert, die mit

Fortschreiten des Brückbauwerkes auf jeweils nächstfolgende Stützenriegel umgesetzt werden können. Jeder Porialkran 17 bzw. 18 hat ein Traggerüst 19 mit zwei senkrechten Stützen 20 und 21, deren Füße 22 bzw. 23 teleskopartig ausgebildet sind, um unterschiedliche Auf-Standshöhen infolge Querneigung der Stützenriegel 4 bzw. deren Oberfläche 5 ausgleichen zu können.

Vor den Stützen 20 und 21 ist am Traggerüst 19 jeweils ein Katzträger 24 gelenkig aufgehängt, der dementsprechend unabhängig von der jeweiligen Ausfahrlänge der Stützen 20 und 21 immer horizontal liegt.

An der Unterseite jedes Katzträgers 24 ist eine Laufkatze 25 in Längsrichtung des Katzträgers 24 verfahrbar gelagert, so daß die einzelnen in der Schalung 14 hergestellten Fertigteilträger 6 nach dem Ausschalen seitlich in die endgültige Position umgesetzt werden können.

Die Portalkräne 17 und 18 sind so angeordnet, daß die Katzträger 24 an den einander zugewandten Seiten der Stützgerüste 19 angebracht sind, so daß die Stützen 20 und 21 das seitliche Umsetzen der Fertigteilträger 6 nicht behindern.

An jeder Laufkatze 25 ist über einen elektrisch zu betreibenden Seilzug 26 eine Hakenflasche 27 angehängt, welche mit einer Ausgleichstraverse 28 eines Greifers 29 zusammenwirkt. Die Greifer 29 lassen sich an den oberen Flanschen 6a der Fertigteilträger 6 anbringen, um die Fertigteilträger 6 aus der geöffneten Schalung 14 herausheben und an den gewünschten Einsatzort versetzen zu können.

In F i g. 2 sind Einzelheiten der am Greifer 29 vorgesehenen Ausgleichstraverse 28 zu erkennen. Der Greifer 29 ist dabei über ein Drucklager 30 an den oberen Flanschen 6a eines Fertigteilträgers 6 befestigt.

Die Ausgleichstraverse 28 enthält eine in Längsrichtung verlaufende öffnung 31, in die der Haken 32 der Hakenflansche 27 eingreift. Aus F i g. 2 ist erkennbar, daß der Haken 32 in verschiedenen Positionen innerhalb der öffnung 31 liegen kann, um einen Längenausgleich beim Anheben, Transportieren und Ablegen der Fertigteilträger 6 zu ermöglichen.

Aus F i g. 3 ist erkennbar, daß die hier aufgeklappt dargestellte Schalung 14 an der Innenseite jeder der beiden Seitenwände 33 je einen nach innen vorstehenden und beispielsweise mit Heizöl beheizbaren Hauptteil 34, der fest mit der betreffenden Seitenwand 33 verbunden ist, und einen lösbaren Kopfteil 35 aufweist, der über eine geneigte Fläche 36 auf dem Hauptteil 34 verschiebbar und auswechselbar sitzt. Durch Auswechseln der Kopfteile 35 lassen sich Fertigteilträger 6 mit unterschiedlich geformten bzw. geneigten oberen Flaschen 6a den jeweiligen Betriebsbedingungen entsprechend ar. Ort und Stelle herstellen.

Um in einem bestimmten Baufeld, dessen Grundriß gekrümmt ist, Fertigteilträger unterschiedlicher Länge herstellen und mittels nicht parallel zueinander stehender Portalkräne seitlich umsetzen zu können, d. h. also um beim Umsetzen unterschiedliche Trägerlängen ausgleichen und dabei auch planmäßig eine Horizontalverschiebung des Lastangriffspunktes der Kranhaken 32 in bezug auf die Enden der jeweils fertiggestellten Fertigteilträger 6 vornehmen zu können, ist auf der Oberseite jedes Greifers 29 ein hydraulisch zu betätigender Zylinder 37 angeordnet, dessen ausfahrbare Kolbenstange 38 gegen den jeweiligen Haken 32 wirkt und den Haken 32 innerhalb der Öffnung 31 in der jeweils richtigen Position hält, wie in F i g. 2 durch die dort gezeigten drei verschiedenen Stellungen angedeutet. Die hydraulischen Zylinder 37 werden mittels einer Meß- und Steuereinrichtung gesteuert betätigt, welche die jeweilige Lage der Hakenflasche 27 zur Lotrechten feststellt und danach die Steuerung der Hydraulikzylinder 37 vornimmt, damit die Hakenflaschen 27 und damit die Seilzüge 26 stets senkrecht hängen. Zu diesem Zweck ist. wie F i g. 4 zeigt, ein induktiver Wegnehmer 39 vorgesehen, welcher Ausschläge des Seiles 26 zur Senkrechten feststellt. Ferner ist ein Pendelstab 40 vorgesehen. Mittels des am Pendelstab 40 pendelnd aufgehängten elektrischen induktiven Wegnehmers 39 wird die jeweilige Lage des Seiles 26 abgetastet und kontrolliert. Eine nicht näher dargestellte Meß- und Steuereinrichtung wertet die Meßergebnisse aus und steuert danach auto matisch die hydraulischen Druckzylinder 37, um somii die Kranhaken 32 in die jeweils richtige Position an der Ausgleichstraverse 28 zu verfahren.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Bauwerken, wie Brücken, unter Verwendung von Beton-Fertigteilträgern, wobei die einzelnen Fertigteilträger im jeweiligen Baufeld des Bauwerkes in einer an einer Vorschubrüstung mit frei überstehendem Kragarm angebrachten Schalung hergestellt werden, wobei die Schalung nach dem Betonieren zur Beschleunigung des Abbindens beheizt und nach dem Abbinden des Betons geöffnet und dann der Fertigteilträger vorgespannt wird, und wobei Maßnahmen zum Verhindern des Durchbiegens der Schalung während des Betonierens getroffen sind, welche beim Vorspannen des Fertigteilträgers wieder zurückgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbiegung der Vorschubrüstung und der darauf angeordneten Schalung während des Beionierens der Fertigteilträger durch kontinuierliches Belasten des Kragarmes ausgeglichen und zum Spannen der jeweils betonierten Fertigteilträger die Rückfederkraft der Vorschubrüstung durch kontinuierliches Entlasten des Kragarmes mit dem Spannvorgang abgebaut wird und daß die Fertigteilträger nach dem Vorspannen aus der Schaltung gehoben und seitlich an ihren endgültigen Standort gelegt werden.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer einen frei überstehenden Kragarm aufweisenden Vorschubrüstung, einer auf dieser angeordneten aufklappbaren Schalung und mit auf den vorher gefertigten Stützenriegeln aufeinanderfolgender Stützenpaare des Bauwerkes verankerten Portalkränen, dadurch gekennzeichnet, daß