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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Befahren
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der Unterseite von Brücken mit einer Arbeitsbühne.
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Konventionelle Standgerüste sind für Arbeiten an Brücken dann nicht
geeignet, wenn diese zum Beispiel über Wasser oder Verkehrs linien führen. Bekannt
sind aber auch sogenannte Hängegerüste, die für den speziellen Einsatzzweck mit.hohem
Montageaufwand aus Gerüstelementen zusammengebaut werden. Selbst wenn solche Hängegerüste
über ein Brückenfeld, d.h. den Abstand von einem Pfeiler zum nächsten, weiter bewegt
werden können, müssen sie doch für den Einsatz am nächsten Feld abgelassen, umgesetzt
und wieder hochgezogen werden. Dies erfordert ebenfalls ein festes und zugängliches
Gelände unter der Brücke.
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Hinzu kommt, däß nach den geltenden Sicherheitsvorschriften für Gerüste
(Gerüstbauverordnung) jedes erneute Anbringen des Gerüsts am Bauwerk eine behördliche
Abnahmeprüfung verlangt wie eine Erstinbetriebnahme.
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Schließlich gibt es Mobilgeräte, die auf schweren Tragfahrzeugen aufgebaut
sind und mit Armen unter die Brücke klappen, wobei die Arme begehbare Gitterkonstruktionen
sein können oder auch verhältnismäßig dünne Auslegerarme, die an der Spitze einen
Aufenthaltskorb für zumindert eine Person haben (Mobillifte). Mobilgeräte werden
wie andere Spezialfahrzeuge unabhängig vom Einsatz
für bestimmte
Zeiträume zugelassen. Dies begünstigt im Gegensatz zu Hängegerüsten häufig wechselnde
Einsätze.
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Nachteilig ist jedoch, daß die Tragfahrzeuge auf der Brücke wenigstens
einen Fahrstreifen beanspruchen, welcher dem fließenden Verkehr verloren geht. Außerdem
ist die Reichweite der Ausleger von Mobilgeräten durch die Größe des Tragfahrzeugs
beschränkt. Bei breiten Brücken kann man an der Unterseite in der Regel nicht bis
zur Brückenquermitte gelangen. Jedenfalls lassen die Schwankungen an der Ausleger
spitze in diesem Betriebszustand ein ruhiges Arbeiten nicht zu. Häufig muß aus diesem
Grund die Geschwindigkeit des über die Brücke rollenden Schwerlastverkehrs drastisch
herabgesetzt werden, um die Brückenschwingungen zu verringern. Nachteilig ist auch
der Umstand, daß das Tragfahrzeug eines Mobilgeräts aus Sicherheitsgründen ständig
mit wenigstens einer Person besetzt sein muß, wenn der Ausleger in Betrieb ist und
sich Personen auf ihm befinden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Befahren
der Unterseite von Brücken vorzuschlagen, die auch an sehr hohen, über Wasser, Verkehrslinien
oder unwegsames Gelände führenden Brücken unterschiedlicher Querschnitte mit geringen
Rüstzeiten und Investitionen zu Beobachtungszwecken oder für Arbeiten an der Brückenunterseite
über die ganze Brückenlänge verfahr-
bar ist, ohne einen Fahrstreifen
auf der Brücke zu beanspruchen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein in Brückenlängsrichtung
verfahrbares-, schmalspuriges Fahrgestell, das zur Verhinderung einer Seitenneigung
unterseitig an den Baukörper anlegbare Stützen aufweist und an dem ein begehbarer
Ausleger um eine lotrechte Drehachse drehbar gelagert ist. Infolge seiner schmalen
Bauart reicht für ein derartiges Fahrgestell die Breite eines Brückenrandstreifens
aus, beispielsweise einer Standspur der Autobahn, eines Fußgängerweges oder auch
nur des Streifens zwischen dem Schrammbord und dem Brückengeländer, sofern nur dieser
Randstreifen über die gesamte Brückenlänge durchgeht. Auch wenn als Fahrspur eine
an der Brückenunterseite angebrachte Hängeschiene verwendet wird, kann diese ohne
Unterbrechung an den Brückenpfeilern vorbeigeführt werden.
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Während bei den bekannten Mobilgeräten die Seitenneigungsstabilität
des Tragfahrzeugs von dessen Gewicht und Auflagebreite abhängt, erhält das erfindungsgemäße
Fahrgestell seine Kippstabilität durch Stützen, die -an derBrückenoberseite überhaupt
nicht in Erscheinung treten. Vorzugsweise sind diese Stützen mittels einer Anstellvorrichtung
betätigbar, beispielsweise durch teleskopisches Ausfahren oder Anklappen mit Hilfe-eines
hydraulischen Arbeitszylinders,
um einen möglichst großen Anstellhub
und'damit eine Anpassungsfähigkeit an möglichst viele unterschiedliche Brückenquerschnitte
zu erhalten. Außerdem sind die Stützen vorzugsweise als Rollen ausgebildet, so daß
sie während der Fortbewegung des Fahrgestells angelegt bleiben können.
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Um an den Pfeilern vorbei von einem Brückenfeld ins andere zu verfahren,
wird der horizontal verschwenkbare Ausleger in Brückenlängsrichtung geschwenkt,
während er zum Arbeiten quer steht. Zweckmäßigerweise wird der Ausleger bezüglich
des Fahrgestells höhenverstellbar ausgebildet, beispielsweise durch eine Vertikalführung
des fahrgestellseitigen Teile des Drehlagers, zur Anpassung an Brücken-mit unterschiedlich
noxen ngtr§gern Speziell. für Brücken, die jeweils mehrere, in Brückenquerrichtung
nebeneinanderstehende Pfeiler aufweisen, insbesondere für Brücken mit Doppeipfeilern,
wird vorgeschlagen, daß sich die Fahrspur an der Unterseite in Quermitte zwischen
je zwei Pfeilern erstreckt und der begehbare Ausleger:zweiarmig ausgebildet ist.
Vorzugsweise wird man den Ausleger, auch gewichtsmäßiq, symmetrisch zur Drehachse
gestalten, sodaß das Drehlager von Biegebeanspruchungen entlastet und bei Querstellung
die Brückenunterseite auf ganzer Breite zugänglich ist.
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Insbesondere wenn die Insl 1t ion nachträglich, das heißt
nach
Abschluß der Brückenbauarbeiten erfolgt, ist es besonders vorteilhaft, die Trageinrichtung
für das Fahrgestell an die Brückendecke durchgreifenden Bolzen aufzuhängen. Dabei
kann die Trageinrichtung, wie schon erwähnt, als hängende Profilschiene ausgebildet
sein, an welcher sich das Fahrgestell nach Art einer Laufkatze entlang bewegt.
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Demgegenüber bietet jedoch ein anderer Vorschlag erhebliche Vorteile,
wonach an den in Abständen in einer Reihe angeordneten Bolzen mit Rollen ausgestattete
Tragköpfe aufgehängt sind und an dem Fahrgestell eine auf die Rollen auflegbare
Fahrschiene befestigt ist, deren Länge den doppelten Abstand der Tragköpfe übersteigt.
Die Tragköpfe können zwei oder mehrere Rollen-aufweisen und, im Querschnitt gesehen,
wie die Laufkatze eines Krans in die zugehörige Profilschiene eingreifen, nur daß
nach diesem Vorschlag die Tragköpfe und Rollen stationär sind und die Schiene beweglich
ist. Die Fahrschiene ist ständig mit mehreren Tragköpfen in Eingriff. Läßt sie bei
ihrer Bewegung einen Tragkopf los, so nimmt sie am entgegengesetzten Ende einen
anderen auf. Der Vorteil besteht darin, daß die Tragköpfe im Verhältnis zu einer
durchgehenden Hängeschiene verhältnismäßig leicht sind und einzeln montiert werden
können.
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Man kann die Tragköpfe für wiederholte spätere Einsätze am Bauwerk
belassen oder sie anschließend wieder abnehmen.
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Insbesondere ist es möglich, die Tragköpfe von der Arbeitsbühne aus
fortlaufend vorne anzubringen und die frei werdenden hinten wieder abnehmen Um die
Fahrschiene und die daran hängende Arbeitsbühne auch in einer leicht gekrümmten
Bahn bewegen zu können sowie zum Ausgleich der Montagetoleranzen der Tragköpfe wird
vorgeschlagen, daß die Endabschnitte der Fahrschiene seitlich ausschwenkbar sind.
Der Schwenkwinkel kann gering und der bewegliche Abschnitt der Fahr schiene sehr
kurz sein. Jedenfalls wird auf diese Weise erreicht, daß die Fahrschienenenden bei
der Fortbewegung niemals an den Tragköpfen anstoßen, sondern deren Rollen leicht
und genau erfassen.
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Im Gegensatz zu einem Fahrgestell, das sich auf eigenen Rollen fortbewegt,
die ohne weiteres angetrieben werden können, bedarf es bei einer Arbeitsbühne mit
Fahrschiene besonderer Vorkehrungen zur Fortbewegung. Es wird deshalb vorgeschlagen,
daß an der Arbeitsbühne reibschlüssig an den Brückenbaukörper anpressbare Antriebsrollen
vorgesehen sind. Um die Aufhängung nicht zu belasten ist es dabei zweckmäßig, die
Antriebsrollen paarweise mit jeweils entgegengesetzter Richtung horizontal an den
Baukörper anzupressen, sodaß sich diese Kräfte aufheben.
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Während bei dem Vorstehenden davon ausgegangen wurde, daß
sich
die Fahrspur in Brückenquermitte oder jedenfalls in einem beträchtlichen Abstand
vom Seitenrand der Brücke erstreckt, muß bei einer Brücke mit Einzelpfeilern die
Fahrspur einem Seitenrand entlang verlaufen.
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Hierbei ist es zweckmäßig, einen einarmigen Ausleger mit Gegengewicht
zu verwenden, das heißt den begehbaren Arm etwa so lang zu machen, wie die Brücke.breit
ist und an der der Drehachse gegenüberliegenden Seite einen kurzen Träger für ein
Gegengewicht anzubringen.
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Bei einer derartigen Einrichtung kann man vorteilhafterweise auf am
Bauwerk anzubringende oder an diesem verbleibende Trageinrichtungen ganz verzichten.
Es wird vielmehr vorgeschlagen, daß als Fahrgestell ein mit mehreren Laufrollen
auf der Kragplatte der Brücke aufstehender Wagen vorgesehen ist, an dem ein über
den Rand der Kragplatte nach unten greifender Lagerhals befestigt ist.
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Letzterer trägt das Drehlager des Auslegers und die an der Unterseite
der Brücke bzw. der Kragplatte anlegbaren Stützrollen.Diese Ausbildung des Fahrgestells
ähnelt einer an einer Tischplatte angeklemmten Schraubzwinge. Der Lagerhals kann
zur Höhenverstellung des Auslegers teleskopierbar sein.
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Um das Drehlager auch bei unterschiedlicher Gewichtsbelastung des
Auslegerarms von Biegebeanspruchungen freizuhalten wird vorgeschlagen, daß das Gegengewicht
bezüglich des Auslegers ausfahrbar oder hochschwenkbar istt
um
den Abstand seines Schwerpunkts von der Drehachse verändern zu können. Das ist von
besonderer Bedeutung, wenn, wie weiter vorgeschlagen wird, der Ausleger zur Anpassung
an Brücken verschiedener Querschnittsform wenigstens ein in horizontaler Richtung
teleskopartig ausfahrbares Verlängerungsstück aufweist. Vorteilhaft ist es auch,
das Auslegerverlängerungsstück mit dem ausfahr- oder -klappbaren Gegengewicht getrieblich
so zu koppeln, daß der Ausleger bei Verlängerung oder Verkürzung bezüglich einer
die Lagerachse schneidenden horizontalen Querachse selbsttätig im Gleichgewicht
bleibt. So ist zum Beispiel daran zu denken, daß die beiden beweglichen Teile über
Seilzüge mit entsprechender Zuglängen-Ubersetzung zusammenhängen. Schließlich können
in den Ausleger-Verläng'erungsstücken weitere hochfahrbare oder hochklappbare Arbeitsbühnenteile
vorgesehen sein, um auch an die dem Drehlager gegenüberliegende Seite der Brückenlängsträger
heranzukommen oder den Ausleger von der Brückenoberseite her zugänglich zu machen.
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Die beschriebenen Einrichtungen eignen sich zu Besichtagung, zur Betonprüfung,
beispielsweise zur Entnahme von Bobrkernen, sowie auch zu umfangreicheren Arbeiten
an der Brückenunterseite. Hierbei ist vor allem an die Sanierung von Rissen durch
Injektionen mit Beton oder anderen Füllmassen gedacht, oder auch beispielsweise
an das Auswechseln der Rollen der Brückenauflager auf
den Pfeilern.
Die Verkehrskapazität der jeweiligen Brücke wird im Gegensatz zu den bekannten Mobilgeräten
nicht mehr beeinträchtigt, da weder ein Fahrstreifen belegt noch - wegen der erhöhten
Standfestigkeit der Einrichtung -die Verkehrsgeschwindigkeit herabgesetzt werden
muß.
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Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 den Querschnitt einer Autobahnbrücke
mit Doppelpfeilern und die Ansicht einer hierfür geeigneten Befahreinrichtung mit
dem Ausleger in Querstellung, Fig. 2 einen Vertikalschnitt II-II der Befahreinrichtung
in größerem Maßstab, Fig. 3 einen anderen Tragkopf für diese Befahreinrichtung in
größerem Maßstab, Fig. 4 den Querschnitt einer Brücke mit Einzelpfeilern und die
Ansicht einer anderen Befahreinrbchtung, Fig. 5 die Seitenansicht der Anordnung
nach Fig. 4 gemäß Schnittlinie V-V, Fig. 6 den Teilquerschnitt einer weiteren Brücke
mit Befahreinrichtung in Ansicht und Fig. 7 die Seitenansicht gemäß Fig. 6.
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Die Autobahnbrücke nach den Fig. 1 und 2 besteht aus zwei gleichen
Baukörpern aus Beton, jeder mit einer in Längsrichtung durchgehenden Tragkonstruktion,
dem sogenannten Hohlkasten 1, einer Decke 2 mit Geländer 3 und Pfeilern 4.
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Im Bereich des Fahrbahnmittelstreifens bilden die Decken 2 der beiden
Baukörper miteinander einen Schlitz von wenigen Zentimetern Breite.
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Durch den Schlitz sind in einem gegenseitigen Abstand von etwa drei
Metern Tragbolzen 5 gesteckt, die oben einen
plattenförmigen Kopf
6 haben. Dieser Kopf sollte mit dem zugehörigen Tragbolzen möglichst unlösbar verbunden
sein, um aus Sicherheitsgründen jede unbefugte Manipulation von vorneherein auszuschließen.
Unten ist an dem Tragbolzen 5 eine Gabel 7 mit zwei Tragrollen 8 angebracht. Diese
insgesamt als Tragköpfe 9 bezeichneten Trageinrichtungen verbleiben (in diesem Beispiel)
dauernd an der Brücke.
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Die Arbeitsbühne gliedert sich in ein das Fahrgestell bildendes Oberteil
10 und einen zweiarmigen Ausleger 11 und ist mittels einer am Oberteil befestigten
Fahrschiene 12 an den Tragköpfen 9 aufgehängt. Der Mittelsteg der Fahrschiene greift
zwischen die Tragrollen 8 und der obere Quersteg der Fahrschiene liegt auf den Rollen
auf. Die Endabschnitte 12' der Fahrschiene 12 sind mit-dem Mittelabschnitt über
vertikalachsige Gelenke 13 verbunden und lassen sich um wenige Grad hin und her
schwenken, um bei der Fortbewegung die jeweils einlaufenden Tragrollen 8 richtig
"auffangen" zu können. Um nicht zu schwanken und sich auch an Brücken mit anderen
Querschnittsprofilen anpassen zu können, ist das Oberteil 10 gegenüber der Unterseite
der Decken 2 abgestützt. Die Stützrollen 14 sitzen an ausfahrbaren Teleskoparmen
15. In ähnlicher Weise sind auch Antriebsrollen 16 an den inneren Seitenflächen
der Hohlkästen 1 andrückbar. Diese Antriebsrollen 16 sind von der Arbeitsbühne aus
kontrolliert antreibbar und dienen als Fahrantrieb.
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Mittels eines Drehkranzes 17 ist an dem Oberteil 10 der langgestreckte
Ausleger 11 um eine lotrechte Drehachse 18 drehbar. Der Ausleger reicht in der dargestellten
Querstellung weit unter die Hohlkästen 1 und legt sich mit ebenfalls verstellbaren
Stützrollen 19 an deren Unterseite an. In dem Ausleger 11 sind Verlängerungen 20
und 21 verschiebbar gelagert, die je nach Breite der betreffenden Brücke ausgefahren
werden können. Die beiden können Verlängerungen auch zu einer einzigen Teleskopverlängerung
vereinigtsein, die wahlweise in beiden Richtungen aus dem Ausleger 11 ausgefahren
werden kann.
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Schließlich enthalten die Verlängerungen 20 und 21 in eine vertikale
oder schräge Stellung aufklappbare oder hochfahrbare Arbeitsbühnenteile 22 bzw.
23. Zur Verdeutlichung sind in Fig. 1 beide Alternativen dargestellt.
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Der Zugang zu der Befahreinrichtung könnte über einen begehbaren Brückenpfeiler
erfolgen, sofern oben ein geeigneter Ausstieg aus dem Pfeiler vorhanden ist. Außerdem
empfiehlt es sich auf jeden Fall, einen Zugang von der Brückenoberseite her zu schaffen
über einen gesicherten Abstieg 24 aus einer leichten Aluminiumkonstruktion, die
über das Geländer 3 greift und leicht nachgesetzt werden kann.
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Die Befahreinrichtung kann an einer Stelle der Brücke an-
gesetzt
werden, wo unten entsprechende Geländevoraussetzungen gegeben sind. Zum ersten Einfahren
der Fahrschiene 12 in die Tragköpfe 9 kann die Fahrschiene geteilt oder vom Oberteil
10 gelöst werden. Am einfachsten dürfte es jedoch sein, vorübergehend ein oder zwei
Tragköpfe 9 zu lösen und dann wieder anzubringen. Einmal angesetzt kann die Arbeitsbühne
der ganzen Brücke entlang fahren. Sie hängt stets an mehreren Tragköpfen. Für jeden
bei der Fortbewegung freigegebenen Tragkopf 9 läuft die Fahrschiene 12 in einen
anderen ein. So wird die ganze Brückenunterseite zugänglich, auch in Pfeilernähe
und zwischen den Doppelpfeilern. Nach Abschluß der Arbeiten wird die Arbeitsbühne
wiederum an der hierfür günstigsten Stelle abgenommen und sie kann anschließend
bei anderen Brücken auch anderen Querschnittsprofils Anwendung finden. Dabei sind
die sicherheitstechnischen Voraussetzungen gegeben, auf eine behördliche Abnahme
bei jedem einzelnen Einsatz zu verzichten.
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Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab und in einer der Fig. 1 entsprechenden
Darstellungsweise eine andere Ausführungsform eines Tragkopfs und einer zugehörigen
Fahrschiene 25.
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Bei diesem Beispiel sind die Tragrollen 26 auf einem gemeinsamen Querzapfen
des Tragbolzens 5 gelagert. Die Fahrschiene 25 hat ein C-förmiges Querschnittsprofil
und umschließt beide Tragrollen 26. Selbstverständlich stehen dem Fachmann viele
Querschnittsprofil-Gestaltungen für den
gleichen Zweck zur Verfügung,
auch solche mit nur einer Tragrolle. Ebenso können bei einem Tragkopf mehrere Tragrollen
oder Tragrollenpaare hintereinander angeordnet sein.
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Die Brücke nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und
5 hat einzelne Pfeiler 27, einen nur schematisch dargestellten Längsträger 28 und
zu dessen beiden Seiten Kragplatten 29, die Geländer 30 und Schrammborde 31 tragen.
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Auf dem Streifen zwischen dem Geländer und dem Schrammbord der rechten
Seite läuft ein einspuriger Wagen 32 mit fünf Laufrollen 33.Seitlich an dem Wagen
32 sitzt ein über den Rand der Kragplatte 29 nach unten hängender Lagerhals 34,
an dessen Innenseite ein Drehlager 35 für die Nabe 36 eines einarmigen Auslegers
37 befestigt ist. Die Drehachse 38 durchsetzt die Spur der Laufrollen 33. Um den
Wagen 32 seitlich zu führen, sind Führungsrollen 39 und 40 vorgesehen, die an der
Innenseite des Schrammbords 31 bzw. an der Leibung der Kragplatte 29 anliegen.
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Der Ausleger 37 hat ähnlich wie im ersten Beispiel eine längsverfahrbare
Verlängerung 41 und an deren Ende teleskopartig hochfahrbare Arbeitsbühnenteile
42. Der Ausleger 37 ist mit Spannseilen 43 gegenüber seiner Nabe 36 verspant. An
der anderen Seite der Nabe ist an dem Stummel
des Auslegers ein
Gegengewicht 44 mittels eines horizontalen Zapfens 45 angelenkt und über weitere
Seile 46 auf-und abschwenkbar. Der Ausleger 37 stützt sich über eine Stützrolle
47 an der Unterseite des Längsträgers 28 ab, während dasaus Wagen 32Lagerhals 34
und Drehlager 35 bestehende Fahrgestell sich getrennt über eine weitere Stützrolle
48 unter der Kragplatte abstützt.
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Ersichtlich können durch Hochziehen oder Ablassen des Gegengewichts
44 die Veränderungen der Lagerbiegebelastung beim Ausfahren der Verlängerung 41
sowie bei betrieblich bedingten Gewichtsverlagerungen ausgeglichen werden. Der Zugang
zum Ausleger erfolgt über den Lagerhals 34. Nähert sich der Ausleger 37 im Verlaufe
der Fortbewegung der Befahreinrichtung dem nächsten Pfeiler 27, so wird auch hier
der Ausleger 37 in Brückenlängrichtung geschwenkt, sodaß er am Pfeiler vorbeifahren
kann.
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Die Unterseite der gesamten dargestellten Brücke ist mit dieser Befahreinrichtung
ohne irdenwelche bauseitige Vorkehrungen zugänglich. Selbstverständlich läßt sich
diese Befahreinrichtung auch für Brücken mit Doppelpfeilern, etwa gemäß Fig. 1,
verwenden. Wenn hierbei die Länge des Auslegers für die gesamte Brückenbreite nicht
reicht, kann man sich zunächst mit dem Befahren einer Brückenhälfte begnügen und
die Einrichtung anschließend auf die andere Kragplatte umsetzen.
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Die dritte, inden.Figuren 6 und 7 dargestellte Brückenbefahreinrichtung
hat ebenfalls einen einarmigen Ausleger 50 mit Gegengewicht 51. Hier handelt es
sich um eine innerstädtische Brücke mit Fußgängerweg 522 etwas tiefer liegendem
Radfahrweg 53 und den (nicht dargestellten) Fahrbahnen. An einem vierrädrigen Portalfahrgestell
54, das auf dem Fußgängerweg 52 zwischen einem Geländer 55 und Masten 56 für die
Straßenbeleuchtung rollt, ist ein Lagerhals 57 angebracht, der mit rollenbestückten
Stützarmen 58 unter die Kragplatte greift. Das Fahrgestell ist also wie mit einer
Schraubzwinge an der Kragplatte gegen Kippmomente bestens gesichert. Zur Höhenverstellung
des Auslegers 50 läßt sich ein Mast 59, der die obere Hälfte des Drehlagers 60 bildet,
in dem Lagerhals 57 verschieben. Die Seilverspannung 61 des Auslegers ist an dessen
unterer Seite angebraucht. Die Fußgänger können unbehindert durch das Portalfahrgestell
54 gehen..
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