Fertigungsgerät zur abschnittweisen Errichtung eines Spannbetonüberbaus einer Brücke

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Fertigungsgerät zur abschnittweisen Errichtung eines von Pfeilern unterstützten Spannbetonüberbaus einer Brücke mit einem das Gewicht des betonierten Überbauabschnitts und der Schalung und Rüstung tragenden Längsträger, welcher von einem Betonierabschnitt zum anderen in Brückenlängsrichtung verschiebbar ist.

[0002] Ein solches Fertigungsgerät ist bekannt aus IABSE, Periodica 4/1981, November 1981, Seiten 45-68. Die bekannten Fertigungsgeräte sind äußerst aufwendig, insbesondere da zur Vermeidung einer Kollision mit den Brückenpfeilern während der Verschiebebewegung die unteren Teile seitlich und nach unten weggeklappt werden müssen. Hierdurch werden die bekannten Fertigungsgeräte äußerst kostenaufwendig. Sie müssen daher variabel ausgeführt sein, um an verschiedene Bauvorhaben anpaßbar zu sein. Aus diesem Grunde wird bei Fertigungsgeräten dieser Art die Trägerfunktion, welche zur Aufnahme des Gewichtes des betonierten Überbaus dient, von der Rüstungs- und Schalungsfunktion getrennt, welche als gesonderter dem jeweiligen Bauvorhaben anpaßbarer Aufbau vorgesehen ist.

[0003] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fertigungsgerät zu schaffen, welches äußerst einfach aufgebaut ist und weder wegklappbare Bodenteile aufweist noch mit dem Nachteil einer Trennung der Längsträgerfunktion von der Rüstungsfunktion behaftet ist.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Fertigungsgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Längsträger als Spannbetontrog derart ausgebildet ist, daß er direkt als Rüstung für das Betonieren des Überbaus dienen kann und daß der Boden des Spannbetontroges so ausgebildet ist, daß er bei der Verschiebung des Längsträgers die Abstützung des Überbaus auf den Pfeilern zu vermitteln vermag.

[0005] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0006] Im folgenden wird die Erfindung anh.and von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen schematischen Längsschnitt zur Veranschaulichung des Betonierzustandes des erfindungsgemäßen Fertigungsgerätes ;

Figur 2 einen schematischen Längsschnitt zur Veranschaulichung des Schiebezustandes des erfindungsgemäßen Fertigungsgerätes ;

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie 111-111 der Fig. 1 nach dem Betonieren ;

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1 nach dem Einsetzen der Gleitlager und vor dem Entfernen der Hilfspressen ;

Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 2 ;

Figur 6 eine vergrößerte Teilschnittdarstellung des Schiebezustandes im Bereich des mittleren Pfeilers der Fig. und

Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 2.

[0007] Fig. 1 zeigt einen drei Pfeiler 2, 4, 6 umfassenden Teilbereich einer Spannbetonbrücke während der Fertigung. Es sind nur die oberen Enden der Pfeiler 2 bis 6 dargestellt. Links vom Pfeiler 2 befindet sich das erste Feld a) mit einem bereits fertiggestellten Brückenträger 8. Dieser stützt sich in üblicher Weise über ein nicht im einzelnen dargestelltes Brückenlager über einen betonierten Sockel 9 auf dem Pfeiler 2 ab. Der Brückenträger 8 hat die aus den Fig. bis 7 im einzelnen ersichtliche übliche Kastenbauweise mit einer oberen Platte 10 und zwei seitlichen sich vertikal oder leicht geneigt nach unten erstreckenden Stegen 12, 14, welche an ihren unteren Enden durch eine Querplatte oder durch Querbalken 16 verbunden sind.

[0008] Dieser Brückenträger ist an beiden Enden durch je eine Stirnwand 18 abgeschlossen. In dieser befindet sich eine Öffnung 19 für die Entnahme der Innenschalungsbauteile und für das Begehen des Brückenträgers. Während des Betonierens des nicht dargestellten Sockels und des ebenfalls nicht dargestellten Brückenlagers wird das vordere Ende dieses Brückenträgers in üblicher Weise durch Pressen auf dem Brückenpfeiler 2 abgestützt. Nach der Fertigstellung des Sockels und des Brückenlagers werden diese Pressen entfernt. Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte spezielle Gestalt des Brückenträgers sowie auf die beschriebene Lagerung des Brückenträgers beschränkt. Der Brückenträger kann auch als zweistegiger Plattenbalken ausgeführt sein.

[0009] In Fig. 1 ist zwischen den Brückenpfeilern 2 und 4 ein weiteres Feld b) dargestellt. In diesem Feld soll ein weiterer Brückenträger betoniert werden. Hierzu wird das erfindungsgemäße allgemein mit 20 bezeichnete Fertigungsgerät verwendet. Dieses ist als Spannbetonkonstruktion ausgeführt.

[0010] Es kann jedoch auch als Kombination einer Spannbetonkonstruktion und einer Stahlkonstruktion vorliegen. Das Fertigungsgerät hat die Länge eines Betonierabschnittes, d. h. es erstreckt sich etwa von der Mitte des einen Pfeilers etwa zur Mitte des anderen Pfeilers, falls der Betonierabstand gleich dem Pfeilerabstand ist. Es kann sich jedoch auch über mehrere Felder erstrecken, falls der Betonierabstand länger als der Pfeilerabstand ist. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 erstreckt sich das Fertigungsgerät vom Pfeiler 2 zum Pfeiler 4.

[0011] Zunächst soll der allgemeine Aufbau des trogförmigen Fertigungsgerätes 20 erläutert werden. Hierzu wird auf die Fig. 3, 4 und 7 Bezug genommen. Das trogförmige Fertigungsgerät weist zu beiden Seiten je eine vertikale bis leicht geneigte Seitenwand 22 bzw. 24 auf, welche in ihrer Gestalt der Seitenwand des Brückenträgers angepaßt ist. Die Seitenwand geht jeweils am unteren Ende in einen Längsbalken 26 bzw. 28 über. An die oberen Enden schließen sich auskragende Platten 30, 32 an, welche zur Unterstützung der oberen Platte des Brückenträgers beim Betonieren dienen. Die beiden Längsbalken 26 und 28 sind durch eine Vielzahl von Querbalken (Fig. 6, 7) miteinander verbunden. Dieses trogförmige Fertigungsgerät 20 bis 34 ist vorzugsweise in monolithischer Spannbetonbauweise ausgeführt. Es liegt mit beiden Enden über nicht dargestellte Hilfspressen auf den beiden Pfeilern 2 und 4 in einer für das Betonieren des Brückenträgers geeigneten Höhe.

[0012] Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen, welche den Bauzustand nach dem Betonieren des Brückenträgers 10 und nach der Entnahme der Innenschalung zeigt. Zwischen der oberen Platte 10 des Brückenträgers 8 und den auskragenden Platten 30, 32 des Fertigungsgerätes 20 befinden sich etwa keilförmige Schalungselemente 40, 42 aus Holz. Weiterhin befindet sich zwischen den Stegen 12, 14 des Brückenträgers und den Seitenwandungen 22, 24 des Fertigungsgerätes jeweils Schalungen 44, 46 aus Holz. Desgleichen ist eine Schalung 48 für die Unterseite des Brückenträgers vorgesehen, welche die Zwischenräume zwischen den Querbalken 34 des Fertigungsgerätes überbrückt. Es wird somit vor dem Betonieren das gesamte Fertigungsgerät mit einer Schalung ausgekleidet. Lediglich im Bereich der Längsbalkenoberseite ist keine Holzschalung sondern ein Trennmittel vorgesehen. Danach wird der Brückenträger in üblicher Weise betoniert. Der Brückenträger wird dabei in seiner endgültigen Lage betoniert. Während dieses Vorgangs wird das Gewicht des betonierten Brückenträgers, der Schalung und des Fertigungsgerätes über zwei Pressenpaare von den beiden Pfeilern abgestützt. Der Brückenträger wird in üblicher Weise in Spannbetonbauweise errichtet. Nach dem Erhärten und nach dem Aufbringen der Vorspannung ist dieser Bauabschnitt fertiggestellt.

[0013] Im folgenden soll das Überführen des Fertigungsgeräts vom Feld b) in das Feld c) beschrieben werden. Zunächst muß das Fertigungsgerät abgesenkt werden. Wie aus Fig. 4 und 7 erkennbar, sind die beiden endständigen Querbalken 34 nicht unmittelbar an den Enden des Fertigungsgerätes vorgesehen, sondern um eine zweckentsprechende Strecke von diesen Enden entfernt. Hierdurch wird eine von den Enden her frei zugängliche Aussparung 50 geschaffen. Im Bereich dieser Aussparungen 50 wird nun der Brückenträger direkt, d. h. ohne Vermittlung des Fertigungsgerätes auf den Pfeilern 2 und 4 abgestützt. Im Bereich des Pfeilers 2, d. h. des hinteren Endes des Brückenträgers erfolgt diese Abstützung mit Hilfe des üblichen Sockels und Brückenlagers. Im Bereich des Pfeilers 4, d. h. des vorderen Endes des Brückenträgers erfolgt diese Abstützung durch zwei Pressen 52, 54, welche sich von der Oberseite des Pfeilers 4 bis zur Unterseite des Brückenträgers erstrecken. Nun wird das auf vier nicht gezeigten Hilfspressen ruhende Fertigungsgerät 20 abgesenkt. Nun ruht das Fertigungsgerät auf Gleitlagern 56, 58, welche bereits zuvor an zweckentsprechenden Stellen des Pfeilers 4 angebracht wurden bzw. am hinteren Ende über einen noch zu beschreibenden Querrahmen 70 auf dem Brückenträger. Sodann wird im Bereich des vorderen Endes des Brückenträgers 8, d. h. im Bereich des Pfeilers 4 unterhalb eines jeden Stegs 12 und 14 des Brückenträgers je ein Gleitlager oder eine Verschiebeanlage (Hub-Reibe-Anlage) 60, 62 eingesetzt. Danach wird der Brückenträger auf diese Gleitlager 60, 62 abgesetzt. Dieser Zustand ist in Fig. 4 gezeigt. Danach werden die Pressen 52, 54 entnommen. In diesem Bauzustand ruht das Gewicht des Brückenträgers am hinteren Ende über Brückenlager und Sockel direkt auf dem Pfeiler 2 und am vorderen Ende über die Verschiebeanlagen 60, 62, das Fertigungsgerät 20 und die Gleitlager 56, 58 auf dem Pfeiler 4. In diesem Zustand kann nun das Fertigungsgerät in Längsrichtung verschoben werden. Es ist wesentlich, daß dabei keine Teile des Fertigungsgerätes seitlich und nach unten weggeklappt werden müssen, um beim Verschieben nicht mit dem Pfeiler 4 zu kollidieren. Vielmehr wird das Fertigungsgerät zwischen dem Pfeiler 4 und dem Brückenträger 8 in Längsrichtung verschoben. Während dieses Verschiebevorgangs ruht die Hälfte des Gewichtes (das vordere Ende) des Brückenträgers 8 unter Vermittlung des Gleitlagers auf dem Fertigungsgerät.

[0014] Zur Abstützung des hinteren Endes des Fertigungsgerätes 20 während des Schiebens dient ein Querrahmen 70 (Fig.2 2 und 5). Der Querrahmen 70 ist am hinteren Ende des Fertigungsgerätes befestigt. Er umfaßt zwei seitliche Rahmenteile 72, 74, welche mittig an den beiden Platten 30 bzw. 32 befestigt sind. Die unteren Enden der beiden seitlichen sich etwas senkrecht erstreckenden Rahmenteile 72, 74 sind über Querriegel 76 bzw. 78 mit den Längsbalken 26 bzw. 28 des Fertigungsgerätes verbunden. Zwischen den beiden oberen Enden der Rahmenteile 72, 74 erstreckt sich ein oberes Rahmenteil 80, an dem zwei Standsäulen 82, 84 befestigt sind. Diese sind an .ihren oberen Enden wie in Fig. 5 dargestellt miteinander und mit den beiden seitlichen Rahmenteilen verspannt. Sie ruhen an ihren unteren Enden über Gleitlager 85, 86 auf der Oberseite der oberen Platte 10 des Brückenträgers. Während der Schiebebewegung verringert sich das von den Gleitlagern 85, 86 abzustützende Gewicht des Fertigungsgerätes allmählich. Auf diese Weise wird das Fertigungsgerät teleskopartig vom Feld b) zum Feld c) geschoben und während dieser Schiebebewegung erfolgt die Abstützung des Brückenträgers auf dem Pfeiler 4 unter Vermittlung des sich im Schiebezustand befindenden Fertigungsgerätes.

[0015] Am vorderen Ende des Fertigungsgerätes 20 ist ein üblicher Vorbauschnabel vorgesehen, welcher nach einer bestimmten Verschiebestrecke auf den Gleitlagern 56, 58 des nächsten noch freien Pfeilers 6 aufreitet. Während der ersten Phase der Verschiebebewegung wird das Gesamtgewicht des zuletzt betonierten Brückenträgers 8, des Fertigungsgerätes 20 und Vorbauschnabels 90 von den Pfeilern 2 und 4 abgestützt. Das Gewicht des Fertigungsgerätes und des Vorbauschnabels 90 werden dabei einerseits auf dem Pfeiler 4 und andererseits auf dem Brückenträger 8 abgestützt. Sobald der Vorbauschnabel 90 auf den freien Pfeiler 6 aufreitet, wird das Gewicht des Fertigungsgerätes 20 samt Vorbauschnabel 90 auf den Pfeilern 4 und 6 und auf dem Brückenträger 8 abgestützt. Nach einer weiteren Verschiebebewegung wird schließlich dieses Gewicht ausschließlich auf den Pfeilern 4 und 6 abgestützt.

[0016] Dieser Verschiebevorgang wird kontinuierlich fortgesetzt, bis das hintere Ende des Fertigungsgerätes im Bereich des vorderen Endes des Brückenträgers zu liegen kommt. Nun wird der Verschiebevorgang unterbrochen. Es werden nun im Bereich des hinteren Freiraums des Fertigungsgerätes zwei Pressen eingeführt, welche das Gewicht des Brückenträgers übernehmen und das Fertigungsgerät entlasten. Danach wird das Fertigungsgerät bis in die Ausgangslage des nächstens Betonierabschnitts weitergeschoben. Nun werden im Bereich des Pfeilers 4 die Sockel betoniert und die Brückenlager montiert. Danach werden die Pressen entnommen. Daran schließt sich die Betonierung des Brückenträgers für das Feld c) an und der bereits beschriebene Vorgang wiederholt sich.

[0017] Allgemein muß das Fertigungsgerät als Träger ausgebildet sein, damit es im Betonierzustand die Last des Frischbetons und der Schalung übernehmen kann. Zum anderen muß erfindungsgemäß das Fertigungsgerät während des Verschiebens die Abstützung des Brückenträgers auf dem Brückenpfeiler vermitteln. Es muß daher der Druckbeanspruchung durch das Gewicht des Brückenträgers standhalten können und zwar über die gesamte Länge des Fertigungsgerätes. Außerdem muß das Fertigungsgerät die Rüstung und Schalung für den zu betonierenden Brückenträger tragen. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Rüstung aus Stahlbeton ausgeführt und übernimmt gleichzeitig die Trägerfunktion.

[0018] Falls durch das Absenken des Fertigungsgerätes kein genügender Abstand zwischen den Innenflächen des Fertigungsgerätes und den Außenflächen des Überbaus erreicht werden kann, können die Schalungselemente im Bereich der Seitenwand des als Trog ausgebildeten Fertigungsgerätes zurückziehbar ausgebildet sein. In Betonierstelluhg haben sie sodann einen größeren Abstand von der Trogseitenwandung als in Schiebestellung. Sie werden vor dem Spannen des zuletzt betonierten Überbaus in die Ablösestellung zurückgezogen. Zu diesem Zweck erstrecken sich an der Schalung befestigte Bolzen durch entsprechende Ausnehmungen im Fertigungsgerät nach außen, so daß sie bequem erreichbar sind.

[0019] Die Vorschubanlage kann sich bei einer bevorzugten Ausführungsform an dem zuletzt betonierten Überbauabschnitt abstützen und am Fertigungsgerät in Schieberichtung angreifen. Alternativ kann die Vorschubanlage auch am Pfeiler verankert sein und das Fertigungsgerät vorziehen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Vorschubanlage eine Hub-Reibe-Anlage verwendet, welche zwischen Überbau und Fertigungsgerät eingeführt wird. Diese Hub-Reibe-Anlage kann an die Stelle des Gleitlagers zwischen Überbau und Fertigungsgerät im Bereich des Pfeilers treten. Sie kann aber auch im Bereich des Querrahmens zwischen Überbau und Fertigungsgerät angeordnet werden.

[0020] Der Betonierabschnitt kann als Einfeldträger oder als Teil eines Durchlaufträgers vorliegen. Der Betonierabschnitt kann sich von einem Pfeiler zum nächsten erstrecken oder über mehrere Pfeiler. Der Betonierabschnitt kann sich auch von einem Punkt zwischen zwei Pfeilern zu einem entsprechenden Punkt im nächsten Feld erstrecken.

Ansprüche

1. Fertigungsgerät (20) zur abschnittweisen Errichtung eines von Pfeilern (2, 4, 6) unterstützen Spannbetonüberbaus einer Brücke mit einem das Gewicht des betonierten Überbauabschnitts und der Schalung und Rüstung tragenden Längsträger, welcher von einem Betonierabschnitt zum anderen in Brückenlängsrichtung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger als Spannbetontrog derart ausgebildet ist, daß er direkt als Rüstung für das Betonieren des Überbaus dienen kann und daß der Boden des Spannbetontroges so ausgebildet ist, daß er bei der Verschiebung des Längsträgers die Abstützung des Überbaus auf den Pfeilern (2, 4, 6) zu vermitteln vermag.

2. Fertigungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsgestalt des Spannbetontrogs der Querschnittsgestalt des Überbaus angepaßt ist und an seinen dem Überbau zugewandten Flächen die Schalung trägt.

3. Fertigungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung aus einer Betonierstellung von der Trogaußenseite her in eine Ablösestellung zurückziehbar ist.

Claims

1. A launching girder (20) for the segmental erection of a prestressed concrete superstructure of a bridge supported by bridge supports (2, 4, 6) with a longitudinal girder carrying the weight of the concreted superstructure segment, the scaffolding and formwork and being shiftable from one concreting segment to the other in the longitudinal direction of the bridge, characterized in that the longitudinal girder is made as a prestressed concrete tray in such a fashion that it can serve directly as the scaffolding for the concreting of the superstructure and that the bottom of the prestressed concrete tray is made so that it can mediate the support of the superstructure by the supports (2, 4, 6) during the longitudinal shifting of the longitudinal girder.

2. Launching girder according to claim 1, characterized in that the cross-sectional shape of the prestressed concrete tray is adapted to the cross-sectional shape of the superstructure and carries the formwork at its surfaces facing the superstructure.

3. Launching girder according to claim 2, characterized in that the formwork is retractable from a concreting position into a separation position, which retracting movement is initiated from the outside of the tray.

Revendications

1. Appareil de fabrication (20) pour l'édification par tronçons d'un avant-pont de pont en béton précontraint soutenu par des piliers (2, 4, 6), comportant une poutre longitudinale qui supporte le poids du tronçon d'avant-pont bétonné ainsi que celui du coffrage et de l'armature et qui est apte à être déplacée d'un tronçon de bétonnage à l'autre dans la direction longitudinale du pont, caractérisé en ce que la poutre longitudinale est réalisée sous la forme d'une auge en béton précontraint pour qu'elle puisse servir directement d'armature pour le bétonnage de l'avant-pont, et en ce que le fond de l'auge en béton précontraint est profilé de manière à pouvoir transférer l'appui de l'avant-pont sur les piliers (2, 4, 6), lors de la translation de la poutre longitudinale.

2. Appareil de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la configuration en coupe transversale de l'auge en béton précontraint est adaptée à la configuration en coupe transversale de l'avant-pont et supporte le coffrage au niveau de ses surfaces tournées vers l'avant-pont.

3. Appareil de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coffrage peut être retiré depuis une position de bétonnage sur le côté extérieur de l'auge, pour être amené dans une position d'enlèvement.

Zeichnung