[0001] Die Erfindung betrifft eine Trogbrücke, insbesondere eine Eisenbahntrogbrücke, mit
Widerlagern und mit mindestens einem trogförmigen Überbau, der für die Aufnahme eines
Fahrwegs geeignet ist und der wenigstens zwei Trogwangen umfasst, die in Brückenlängsrichtung
verlaufen und zwischen denen eine Fahrbahnplatte angeordnet ist, die ein Grobblech
aus Stahl umfasst. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer
derartigen Trogbrücke, insbesondere einer Eisenbahnbrücke, als Rahmenbauwerk mit Widerlagern,
ggf. mit Stützen und mit mindestens einem trogförmigen Überbau, der für die Aufnahme
eines Fahrwegs geeignet ist und der wenigstens zwei Trogwangen umfasst, die in Brückenlängsrichtung
verlaufen und zwischen denen eine Fahrbahnplatte angeordnet ist.
[0002] Francesco Aigner und Helmut Brunner beschreiben in einem Fachartikel in "Stahlbau
71", Heft 6, Ernst & Sohn Verlag Berlin 2002, Seiten 452 ff., unter der Überschrift
"Eisenbahnbrücken für kurze Stützweiten" eine Bauweise, deren Hauptanforderung in einer möglichst kleinen Bauhöhe bei gleichzeitiger
Robustheit, Dauerhaftigkeit und einfacher Herstellung liegt. Die Bauweise soll eine
Alternative zu konventionellen Stahltrogbrücken aus geschweißten Hauptträgern mit
Feldquerrahmen und orthotroper Platte oder quer orientiertem Fahrbahndeck in einem
Stützweitenbereich ab ca. 10 m darstellen. Dabei sollen vorgefertigte Walzprodukte
zum Einsatz kommen. Beschrieben werden drei verschiedene Ausführungen, deren Fahrbahnplatte
jeweils in Querrichtung gespannt ist. Als Trogwange kommen Doppel-T-Träger der Dimension
S355M zum Einsatz. Als Fahrbahnplatte kann entweder eine WIB-Platte, ein Grobblech
der Qualität S275NL mit einer Dicke von 150 mm oder eine querorientierte orthotrope
Platte mit einem 25 mm dicken Deckblech auf Querträgern zum Einsatz kommen.
[0005] Die EN 10029 definiert Grobblech als Flachblecherzeugnis aus Stahl mit einer Dicke
von mehr als 3 mm. Der Überbau von Trogbrücken mit einer Fahrbahnplatte aus Grobblech
kann im Stahlwerk weitgehend vorgefertigt und in einem Stück zur Baustelle transportiert
werden. Anschließend kann der Brückenüberbau auf vorbereitete Lager eingehoben werden,
die sich auf Widerlagern befinden. Die Herstellung der Widerlager allerdings kann
längere Unterbrechungen des überführten Verkehrs bedingen. Die Widerlager müssen in
Endlage betoniert werden und erfordern damit einen großen Aufwand durch Hilfsbrücken,
unter denen die Widerlager erstellt werden, sofern der Verkehr während der Bauzeit
aufrechterhalten werden muss. Zusätzlich werden regelmäßig längere Sperrungen notwendig,
um wesentliche Herstellungstätigkeiten für die Widerlager vornehmen zu können.
[0006] Die
US 4 300 320 A offenbart eine Brücke mit Widerlagern und mit einem trogartigen Überbau, der für
die Aufnahme eines Fahrwegs geeignet ist. Die Brücke weist Trogwangen auf, die in
Brückenlängsrichtung verlaufen. Sie sind auf einer Fahrbahnplatte angeordnet, die
ein Grobblech umfasst. Die Fahrbahnplatte wird auf den Widerlagern und ggf. auf Stützen
verschraubt.
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Brücke anzugeben, deren Errichtung
eine möglichst geringe Behinderung bzw. Unterbrechung insbesondere des überführten
Verkehrs hervorruft.
[0008] Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Trogbrücke erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass die Trogwangen zusammen mit den Widerlagern einen monolithischen Verbundrahmen
ausbilden, zwischen denen die Fahrbahnplatte quer zur Brückenlängsrichtung gespannt
ist. Als Verbundrahmen ist eine Stahl-Beton-Rahmenkonstruktion in Verbundbauweise,
nämlich aus Beton und einer Stahlbewehrung zu verstehen. Erfindungsgemäß sind folglich
die Trogwangen nicht als reine Stahlkonstruktion ausgeführt, sondern aus Stahlbeton.
Zusammen mit den Widerlagern bilden sie einen biegesteifen Rahmen. Er kann in einer
vertikalen Richtung, also in einer Seitenansicht des Bauwerks quer zur Überführungsrichtung,
aus zwei Widerlagern als Rahmenstielen und zwei Trogwangen als Riegel bestehen, also
einen einseitig offenen Rahmen bilden. In horizontaler Richtung, also in einer Draufsicht,
kann der Rahmen aus einem oder zwei Widerlagern und ebenfalls zwei Trogwangen bestehen,
also ggf. einen geschlossenen Rahmen bilden. Die Fahrbahnplatte dagegen kann herkömmlich
aus einem Grobblech aus Stahl gebildet sein. Die Trogbrücke kann mehrere Fahrbahnen
oder Gleise nebeneinander in einem gemeinsamen Trog aufnehmen oder mehre trogförmige
Überbauten beispielsweise für jeweils eine Fahrbahn nebeneinander aufweisen. Unabhängig
von dieser Querschnittsausbildung kann die Trogbrücke in Längsrichtung einen durchgehenden
Überbau, der ggf. auf Stützen zwischen den Widerlagern ruht, oder mehrere Überbauten
hintereinander aufweisen.
[0009] Die Trogwangen sind erfindungsgemäß aus Stahlbeton ausgebildet. Sie können, wie in
aller Regel auch die Widerlager, aus einem schlaff bewehrten Stahlbeton aufgebaut
sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Trogwangen eine
externe und/oder eine vorgespannte Bewehrung umfassen. Dadurch kann die Tragfähigkeit
der Trogwangen erhöht werden, wodurch sie im Vergleich zu einer schlaffen Bewehrung
schlanker ausfallen können, eine größere Stützweite bieten oder weniger Material erfordern
können. Auch die externe und/oder vorgespannte Bewehrung des Verbundrahmens kann damit
dem Ziel einer geringen Überbauhöhe dienen.
[0010] In einer Seitenansicht kann der Verbundrahmen aus zwei Widerlagern und einer Trogwange
gebildet sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Brücke
über Stützen verfügen, auf denen die Trogwangen aufliegen, so dass diese zusammen
mit den Widerlagern und den Stützen einen monolithischen Verbundrahmen aus Stahlbeton
ausbilden. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist folglich nicht auf einen Einzelrahmen
beschränkt, sondern kann auch als Rahmenkette verwirklicht werden. Als Stützen können
Einzelstützen, Reihen aus Einzelstützen, Scheiben oder Trennpfeiler dienen, jedenfalls
Unterstützungen des Brückentrogs, die zwischen den Widerlagern angeordnet sind.
[0011] Die in Brückenlängsrichtung verlaufenden Trogwangen dienen u.a. dazu, die Fahrbahnplatte
aufzunehmen, die sich zwischen ihnen in Brückenlängsrichtung und quer dazu erstreckt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Fahrbahnplatte beidseits
in jeweils einer Trogwange und/oder in Längsrichtung in jeweils einem Widerlager eingespannt
sein. Eine Einspannung der Fahrbahnplatte aus Grobblech in den Beton einer Trogwange
oder eines Widerlagers lässt sich durch das Einbetonieren des Grobblechs besonders
einfach herstellen. Eine aufwändige Montage durch Schweißen oder Verschrauben kann
damit entfallen.
[0012] Anders als die aus dem Stand der Technik bekannten Doppel-T-Träger beispielsweise
durch Flansche legen die Trogwangen aus Beton keine zwingende Konstruktionsebene für
die Fahrbahnplatte nahe. Grundsätzlich kann also die Fahrbahnplatte auf jeder beliebigen
Höhe der Trogwange in gleicher Weise befestigt sein. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung kann die Fahrbahnplatte jedoch weitgehend bündig mit einer Unterseite
der Trogwange abschließen oder die Unterseite der Trogwange selbst bilden. Damit lässt
sich eine maximale Tiefe auf einer Innenseite des Trogs erreichen, so dass darin der
Fahrweg aufgenommen werden kann, ohne dass zusätzliche Konstruktionen zum Beispiel
für einen seitlichen Halt des Fahrwegs erforderlich würden. Dies ist beispielsweise
bei einem Schotteroberbau von Bedeutung, der durch die konstruktive Höhe der Trogwange
allein und damit ohne zusätzlich konstruktive Maßnahmen seitlich abgestützt werden
kann. Dadurch lässt sich ein besonders kompakter Überbau erzielen, der optisch ansprechend
sein kann und aufgrund eines geringen Materialeinsatzes kostengünstig in der Herstellung
ist.
[0013] Eine einfache Befestigung und insbesondere eine einfache Einspannung der Fahrbahnplatte
in die Trogwangen stellt das Anbetonieren oder Einbetonieren des Grobblechs in die
Trogwange dar. Grobbleche für Trogbrücken können je nach statischen Erfordernissen
Dicken von beispielsweise 80, 100, 120 oder 150 mm aufweisen. Nach einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung können an einer im montierten Zustand betonberührten Fläche
des Grobblechs Verbundmittel angeordnet sein, die geeignet sind, den Verbund zwischen
dem Grobblech und dem Beton der Trogwange und/oder dem Beton des Widerlagers zu steigern.
Geeignete Verbundmittel können beispielsweise Verbund- bzw. Kopfbolzendübel oder Dübelleisten
darstellen. Sie können ggf. zusätzlich quer zu ihrer Längserstreckungsrichtung verformt
sein. Die Verbundmittel können senkrecht zu der Erstreckungsebene des Grobblechs an
ihm angeschweißt sein und im Montagezustand in den Beton der Trogwange einbinden.
Dadurch lässt sich eine gute Zug-, Druck- und Schubkraftübertragung erzeugen, so dass
Kräfte aus Gewichts- und Verkehrslasten vom Grobblech als Fahrbahnplatte zuverlässig
in die Trogwangen und in die Widerlager abgetragen werden können.
[0014] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann an dem Grobblech
bzw. an der Fahrbahnplatte ein Verbundblech, insbesondere ein Stegblech oder ein Stirnblech,
als Verbundmittel zwischen der Fahrbahnplatte und der Trogwange und/oder dem Widerlager
angeschweißt sein, das im Montage- bzw. Fertigzustand der Brücke an der oder in die
Trogwange (Stegblech) und/oder an oder in das Widerlager (Stirnblech) betoniert ist.
Es kann separat hergestellt werden und für einen möglichst leistungsfähigen Verbund
zum bzw. in den Beton ausgebildet sein und anschließend an das Grobblech angeschweißt
werden. Betonberührte Flächen des Verbundblechs können Mittel umfassen, die geeignet
sind, den Verbund zwischen dem Verbundblech und dem Beton der Trogwange weiter zu
steigern. So kann das Verbundblech beispielsweise mit einer Haftschicht versehen sein,
also einer Aufrauung, beispielsweise indem es mit Epoxydharz beschichtet und anschließend
mit Sand abgestreut ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbundblech Verbund-
oder Kopfbolzendübel tragen, die an ihm angeschweißt sind. Schließlich kann das Verbundblech
selbst an seinem freien Rand ein so genanntes Haifisch- oder Säbelzahnprofil gemäß
der
DE 10 2008 011 176 des Anmelders tragen und ggf. zusätzlich quer zu seiner Erstreckungsebene verformt
sein. Aufgrund der separaten Ausbildung der Verbundmittel am Verbundblech lässt es
sich bequem in kleineren und leichter handhabbaren Abschnitten vorfertigen und erst
später an dem großen und schwerer zu handhabenden Grobblech befestigen bzw. anschweißen.
Je nach Ausgestaltung der Verbundmittel können sie eine leistungsfähige Verbundtragwirkung
und eine zusätzliche Übertragungsebene insbesondere für Schubkräfte schaffen.
[0015] Die eingangs genannte Aufgabe wird bei dem oben genannten Verfahren zur Herstellung
einer Trogbrücke als Rahmenbauwerk außerdem dadurch gelöst, dass ein monolithischer
Verbundrahmen aus Stahlbeton aus den Widerlagern und den Trogwangen hergestellt wird,
in dem ein Grobblech als Fahrbahnplatte befestigt wird. Erfindungsgemäß wird also
die herkömmliche Trennung von Widerlagern und Brückenüberbau aufgehoben, indem die
Widerlager und die Trogwangen einen steifen Rahmen bilden, an dem die Fahrbahnplatte
befestigt wird. Eine besonders einfache, kostengünstige und gedrungene Bauweise lässt
sich dadurch erreichen, dass die Fahrbahnplatte als Grobblech ausgebildet ist und
in dem Verbundrahmen eingespannt wird. Dabei ist es grundsätzlich unerheblich, ob
zuerst der Verbundrahmen ausgebildet und anschließend die Fahrbahnplatte daran befestigt
wird. Vorteilhafterweise wird die Befestigung der Fahrbahnplatte an den Trogwangen
und den Widerlagern während der Erstellung des Verbundrahmens vorgenommen. Dadurch
lassen sich zwei Herstellungsvorgänge gleichzeitig vornehmen. Außerdem ist die Einbindung
des Grobblechs als Fahrbahnplatte in den frischen Beton bautechnisch einfacher zu
realisieren als das Anschweißen des Grobblechs beispielsweise an Verbundbleche, die
bereits in dem ausgehärteten Verbundrahmen an- bzw. einbetoniert wurden.
[0016] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden zunächst an der Fahrbahnplatte
aus Grobblech Verbundbleche angeschweißt, die anschließend an den oder in die Trogwangen
und/oder an oder in die Widerlager einbetoniert werden. Die Verbundbleche können in
hoher Genauigkeit im Werk angeschweißt und ggf. mit Korrosionsschutz versehen werden.
Beim anschließenden An- bzw. Einbetonieren in die Trogwangen bzw. Widerlager lassen
sich Toleranzen zwischen dem Stahl- und dem Betonbau wesentlich einfacher beherrschen,
als wenn das Grobblech an einbetonierte Verbundbleche angeschweißt werden müsste.
Durch den Entfall von aufwändigen Schweißarbeiten auf der Baustelle kann nicht zuletzt
die Schweißhitze keinen schädigenden Einfluss auf den bereits ausgehärteten Beton
ausüben.
[0017] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens kann
das Rahmenbauwerk in einer Betonier- bzw. Baulage in einem gewissen Abstand neben
einer zukünftigen Endlage, die dem bestimmungsgemäßen Betriebszustand der Brücke entspricht,
erstellt und das fertig erstellte Bauwerk anschließend entlang eines Verschubwegs
in die Endlage verschoben werden. Die Baulage des Rahmenbauwerks kann seiner späteren
Endlage in horizontaler Längsrichtung und vertikal in der Höhenlage entsprechen, aber
in Querrichtung abweichen. Der Verschubweg entspricht dem seitlichen Abstand zwischen
der Baulage und der Endlage. Damit kann eine längere Unterbrechung des überführten
Fahrwegs vermieden werden, weil eine Unterbrechung für die Dauer der Herstellung des
neuen Trogbrückenbauwerks entfällt. Längere Sperrpausen im Eisenbahnverkehr oder Straßensperrungen
können damit vermieden und Verkehrsbehinderungen durch Brückenbauarbeiten dadurch
reduziert werden.
[0018] Nach einer dazu alternativen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann das Rahmenbauwerk im Schutz von bauzeitlichen, also vorübergehend und nur während
einer Bausphase eingebauten Gleishilfsbrücken hergestellt werden. Dabei wird nach
Einbau der Gleishilfsbrücken zunächst eine Gründung für das Rahmenbauwerk erstellt.
Der trogförmige Überbau als Rahmenriegel des Brückenrahmens wird anschließend in einer
Tieflage vorgefertigt. Die Tieflage entspricht in horizontaler Längs- und Querrichtung
der späteren Endlage, nicht aber in einer vertikalen Richtung, da sie unterhalb der
Endlage liegt. Nach seiner Erstellung wird der Überbau noch unter den eingebauten
Gleishilfsbrücken auf seine Endhöhe angehoben. Schließlich wird das Rahmenbauwerk
mit dem Betonieren der Rahmenwände und -flügel als Rahmenstiele komplettiert. Damit
können die konstruktiven und wirtschaftlichen Vorteile der Rahmenkonstruktion auch
auf hochfrequentierten Eisenbahnstrecken genutzt werden, weil der Ein- und der Ausbau
von Gleishilfsbrücken als relevante Streckenunterbrechung nur kurze Sperrpausen erfordern.
[0019] Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber
noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1:
- einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Brückenbauwerk,
- Figur 2:
- einen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform der Erfindung,
- Figur 3:
- einen Querschnitt durch das Brückenbauwerk,
- Figur 4:
- drei Querschnittsvarianten durch einen Überbau, und
- Figur 5:
- drei Details aus den Figuren 1 und 4.
[0020] Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Brückenbauwerk, das
einen Schienenstrang 1 überführt. Das Bauwerk liegt in einem Geländeeinschnitt und
besteht aus zwei Widerlagern 2, die jeweils eine quer zur Brückenlängsrichtung stehende
Widerlagerwand 3 und jeweils zwei Flügelwände 4 umfassen. Die 100 cm dicken Widerlagerwände
3 ruhen auf einer streifenförmigen und etwa 45 cm dicken Flachgründung 5, die ihrerseits
auf einer ebenso streifenförmigen und ca. 30 cm dicken Verschubbahn 6 aus PTFE aufgelagert
ist. Zwischen der Flachgründung 5 und der Verschubbahn 6 sind Absetzblöcke 7 zu erkennen,
deren Zwischenraum durch Fließbeton 8 ausgefüllt ist. Die Verschubbahn 6 liegt auf
einer 10 cm dicken Sauberkeitsschicht 9.
[0021] Das Brückenbauwerk stellt ein steifes Rahmenbauwerk aus den beiden Widerlagerwänden
3 als Stielen und einem ca. 80 cm hohen Überbau 10 als Riegel des Rahmens dar, der
an einer Arbeitsfuge 11 monolithisch an die beiden Widerlagerwände 3 angeschlossen
ist. Die Widerlagerwände 3 und der Überbau 10 stellen eine Stahlbetonrahmenkonstruktion
dar, die schlaff bewehrt ist. Der Überbau 10 umfasst eine Fahrbahnplatte 14 aus 90
mm dickem Grobblech, die an Trogwangen 13 und an den Widerlagerwänden 3 befestigt
ist, wie unten näher beschrieben wird.
[0022] Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine alternative Konstruktion der erfindungsgemäßen
Brücke, wonach sie auch eine Rahmenkette aus zwei Widerlagerwänden 3 und mehreren
dazwischen liegenden Stützen 12 bilden kann, die zusammen mit einem durchgehenden
Überbau 10 einen steifen, monolithischen Verbundrahmen bilden. Der Überbau besteht
wie in Figur 1 im Wesentlichen aus Trogwangen 13 und einer Fahrbahnplatte 14 aus Grobblech.
[0023] Der Überbau 10 gemäß den Figuren 1 und 2 hat einen trogförmigen Querschnitt und besteht
aus weitgehend rechteckigen Trogwangen 13 und einer flächigen Fahrbahnplatte 14. Figur
3 zeigt einen Querschnitt durch das Brückenbauwerk und insbesondere durch den Überbau
10, wonach er sich aus drei in Brückenlängsrichtung verlaufenden Wangen 13 und zwei
dazwischen liegenden Fahrbahnplatten 14 zusammensetzt, um zwei Schienenstränge 1 in
voneinander getrennte Schotterbetten zu überführen. Jeweils zwei Trogwangen 13 aus
Stahlbeton schließen eine Fahrbahnplatte 14 aus Grobblech bündig zwischen sich ein,
so dass sich eine plane Unterseite 16 des Überbaus 10 ergibt. Sie zeigt sich als nebeneinander
angeordnete Beton- und Metallstreifen der Trogwangen 13 und der Fahrbahnplatten 14.
An die beiden außenseitigen Trogwangen 13 schließt sich jeweils ein Begleitweg 15
mit einem Geländer und einem Kabelkanal an, der sich monolithisch an die jeweilige
Trogwange 13 anschließen oder abgefugt und/oder aus einem anderen Werkstoff als sie
ausgebildet sein kann.
[0024] Figur 3 stellt das Brückenbauwerk in seiner Endlage dar. Links daneben ist durch
den gestrichelten Teilumriss einer Widerlagerwand 3 und einer Flachgründung 5 eine
Betonierlage des Brückenbauwerks angedeutet. Als monolithischer steifer Rahmen eignet
sich das erfindungsgemäße Brückenbauwerk dazu, seitlich neben der zukünftigen Endlage
in einer Betonierlage erstellt und nach Fertigstellung entlang eines Verschubwegs
V in die Endlage verschoben zu werden. Der überführte Schienenstrang 1 braucht dazu
beispielsweise nur während einer Wochenendsperrpause unterbrochen zu werden, um das
vorgefertigte Brückenbauwerk aus der Betonierlage in seine Endlage zu verschieben.
Damit ergibt sich eine nur kurze Unterbrechung des überführten Verkehrs, womit die
Baustelle zu einer nur geringen Beeinträchtigung führt.
[0025] Der in den Figuren 1 bis 3 erkennbare Überbau 10 hat eine äußerst gedrungene Konstruktionshöhe.
Er eignet sich damit insbesondere für ältere Brücken, die ein Gleis ohne Schotterbett
überführen. Durch ihren Einsatz kann die Gradiente des Gleises ggf. unverändert bleiben,
ohne das unterführte Lichtraumprofil des Brückenbauwerks zu beeinträchtigen. Die geringe
Konstruktionshöhe des Überbaus 10 gelingt durch seine Ausbildung aus Trogwangen 13
aus Stahlbeton und der Fahrbahnplatte 14 aus einem Grobblech. Die Fahrbahnplatte 14
ist an den Trogwangen 13 eingespannt und damit starr in den Verbundrahmen aus den
Widerlagerwänden 3 und den Trogwangen 13 des Brückenbauwerks eingebunden.
[0026] Die Figuren 4a bis 4c verdeutlichen mögliche Ausführungsformen des Überbaus 10: Gemäß
Figur 4a bilden die Trogwangen 13 und die Fahrbahnplatte 14 einen trapezförmigen Trog
zur Aufnahme der Schwellen 20 und des Schotters 21 für den Schienenstrang 1. An der
Unterseite 16 des Überbaus 10 gehen die Trogwangen 13 und die Fahrbahnplatte 14 bündig
ineinander über (vgl. Figur 3). Die Fahrbahnplatte 14 besteht aus einem Grobblech
mit einer Dicke von 90 mm, an deren randseitigen Kanten ein Stegblech 17 in einem
Winkel α gegenüber der Senkrechten und damit parallel zu geneigten Innenseiten 19
der Trogwangen 13 aufgeschweißt ist. Das Stegblech 17 verläuft über die gesamte in
Fahrbahnlängsrichtung verlaufende Kante der Fahrbahnplatte 14 und trägt auf seiner
dem Schienenstrang 1 abgewandten Außenseite Kopfbolzendübel 18. Sie sind in drei übereinander
verlaufenden Reihen in Brückenlängsrichtung angeordnet und in den schlaff bewehrten
Beton der Trogwangen 13 einbetoniert. Damit bieten sie insbesondere eine gute Schubkraftkopplung
zwischen den Trogwangen 13 einerseits und der Fahrbahnplatte 14 andererseits.
[0027] Figur 4b zeigt eine weitere Ausführungsform mit geringfügig veränderten, rechteckigen
Querschnitten der Trogwangen 13, beispielsweise für besonders schmale oder niedrige
Überbauten. Im Gegensatz zu Figur 4a verläuft die Innenseite 19 der Trogwange 13 senkrecht.
Das darin bündig einbetonierte Stegblech 17 ist demzufolge ebenfalls senkrecht auf
die Fahrbahnplatte 14 aufgeschweißt. Der Abstand zwischen der Innenseite 19 der Trogwange
13 und der Schwelle 20 des Gleises 1 bleibt damit über die Dicke der Schwelle 20 konstant.
[0028] Figur 4c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Querschnitt des Überbaus
10. Auch sie besteht aus im Querschnitt rechteckigen Trogwangen 13. Die Untersicht
16 dieses Überbaus allerdings wird ausschließlich von der Fahrbahnplatte 14 gebildet,
die die gesamte Überbaubreite einnimmt und damit auch eine Unterseite der Trogwange
13 darstellt. In einem Randbereich der Fahrbahnplatte 14 ist ein Stegblech 17 senkrecht
aufgeschweißt, das vollständig und vollflächig in die Trogwange 13 einbindet. Es ist
beidseitig mit Kopfbolzendübeln 18 versehen, die wiederum in drei Reihen übereinander
am Stegblech 17 angeschweißt sind.
[0029] Figur 5a zeigt eine Vergrößerung des Details Va gemäß Figur 4b, nämlich die Ausbildung
der Einspannung der Fahrbahnplatte 14 in die Trogwange 13. Figur 5a verdeutlicht,
dass das Stegblech 17, das eine Stärke von ca. 20 mm hat, an einer Stirnseite 22 der
Fahrbahnplatte 14 mit einer Kehlnaht lotrecht angeschweißt ist. In einem unteren Bereich
des Stegblechs 17 wird ein elastischer Polystyrolstreifen 23 auf seiner der Trogwange
13 zugewandten Seite eingelegt. An dieser Seite sind die Kopfbolzendübel 18 angeschweißt,
die im Fertigzustand des Brückenbauwerks in den schlaff bewehrten Beton der Trogwange
13 einbinden. Die schotterberührten Flächen der Trogwange 13 und der Fahrbahnplatte
14 sind außerdem mit einer ca. 10 mm dicken Kunststoffabdichtung gegen Feuchtigkeit
beschichtet.
[0030] Auch am Brückenende bzw. an seinen in Brückenlängsrichtung liegenden Rändern wird
die Fahrbahnplatte 14 im Rahmen des Brückenbauwerks starr an den Widerlagerwänden
3 eingespannt. Diese Einspannung, die in Figur 1 mit der Detailbezeichnung Vb gekennzeichnet
ist, ist in der Figur 5b verdeutlicht. Sie zeigt die Widerlagerwand 3 und das Ende
der Fahrbahnplatte 14. An ihrer Stirnseite 25 ist ein Stirnblech 26 lotrecht zu ihr
mit zwei Kehlnähten angeschweißt. Wie das Stegblech 17 bindet auch das Stirnblech
26 bündig in die Widerlagerwand 3 ein. An seiner betonberührten Fläche trägt es Kopfbolzendübel
18, die ebenfalls in drei Reihen übereinander am Stirnblech 26 angeschweißt sind.
[0031] Alternativ dazu kann ein Stirnblech 27 gemäß Figur 5c auch in der Ebene der Fahrbahnplatte
14 an ihrer Stirnfläche 25 angeschweißt sein. Auch dieses Stirnblech 27 trägt betonseitig
Kopfbolzendübel 18, die in drei nebeneinander liegenden Reihen angeschweißt sind.
Nicht dargestellte Öffnungen im Stirnblech 27 können das Einbringen und Verdichten
des Betons in der Widerlagerwand 3 ermöglichen bzw. begünstigen. Lotrecht zum Stirnblech
27 bzw. zur Fahrbahnplatte 14 kann auf der gegenüberliegenden Seite der Widerlagerwand
3 ein Schotterabschlussblech 28 angeordnet sein, das ebenfalls mit Kopfbolzendübeln
in die Widerlagerwand 3 einbindet.
[0032] Das gesamte Brückenbauwerk lässt sich vollständig seitlich neben einer zukünftigen
End- bzw. Einbaulage herstellen. Damit lassen sich die bekannten Vorteile einer Rahmenbrücke
nutzen, insbesondere kurze Sperrpausen für den überführten Verkehrsweg. Die erfindungsgemäße
Konstruktion der Fahrbahnplatte 14 aus einem Grobblech macht sich zusätzlich die Vorteile
von Grobblechbrücken zu eigen, wonach die Fahrbahnplatte 14 und die daran angeschweißten
Stegbleche 17 und Stirnbleche 27 mit den daran angebrachten Kopfbolzendübeln 18 weitgehend
im Stahlwerk vorgefertigt und in einem einzigen Stück zur Baustelle transportiert
werden können. Die Fahrbahnplatte 14 wird also werkseitig und damit in hoher Qualität
mit den Stegblechen 17 und den Stirnblechen 27 verschweißt, die ihrerseits bereits
mit angeschweißten Kopfbolzendübeln 18 versehen sind. Auch der erforderliche Korrosionsschutz
kann werkseitig aufgebracht werden, so dass auch dieser Bearbeitungsschritt unter
den definierten und beherrschbaren Bedingungen einer werkseitigen Fertigung in hoher
Qualität erfolgen kann. Anschließend wird die Schalung für das Rahmenbauwerk auf der
Baustelle erstellt, in die die Fahrbahnplatte 14 lagegenau eingepasst werden kann.
Damit lassen sich Toleranzen zwischen dem Stahlbau für die Fahrbahnplatte 14 einerseits
und dem Betonbau für den Verbundrahmen aus den Widerlagerwänden 3 und den Trogwangen
13 äußerst gering halten. Diese hochgenaue Fertigung erübrigt sonst fällige Nacharbeiten.
[0033] Da es sich bei den vorhergehenden, detailliert beschriebenen Trogbrücken um Ausführungsbeispiele
handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert
werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können auch die
konkreten Ausgestaltungen des Fahrbahnplattenanschlusses an die Trogwangen in anderer
Form als in der hier beschriebenen erfolgen, beispielsweise durch ein beidseitiges
Einbetonieren der Fahrbahnplatte an ihrem Rand. Ebenso können die Steg- und Stirnbleche
in einer anderen Form ausgestaltet bzw. angeschlossen werden, wenn dies aus Platzgründen
notwendig ist. Außerdem schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel "ein" bzw.
"eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrmals bzw. mehrfach vorhanden
sein können.
Bezugszeichenliste
[0034]
- 1
- Schienenstrang
- 2
- Widerlager
- 3
- Widerlagerwand
- 4
- Flügelwand
- 5
- Flachgründung
- 6
- Verschubbahn
- 7
- Absetzblöcke
- 8
- Fließbeton
- 9
- Sauberkeitsschicht
- 10
- Überbau
- 11
- Arbeitsfuge
- 12
- Stütze
- 13
- Trogwange
- 14
- Fahrbahnplatte
- 15
- Begleitweg
- 16
- Unterseite
- 17
- Stegblech
- 18
- Kopfbolzendübel
- 19
- Innenseite
- 20
- Schwelle
- 21
- Schotterbett
- 22
- Stirnseite
- 23
- elastischer Streifen
- 24
- Abdichtung
- 25
- Stirnseite
- 26
- Stirnblech
- 27
- Stirnblech
- 28
- Schotterabschlussblech
- α
- Neigungswinkel
1. Trogbrücke, insbesondere Eisenbahnbrücke, mit Widerlagern und mit mindestens einem
trogförmigen Überbau,
- der für die Aufnahme eines Fahrwegs geeignet ist,
- der wenigstens zwei Trogwangen umfasst, die in Brückenlängsrichtung verlaufen und
zwischen denen eine Fahrbahnplatte angeordnet ist, die ein Grobblech umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trogwangen (13) zusammen mit den Widerlagern (3) einen monolithischen Verbundrahmen
aus Stahlbeton ausbilden.
2. Brücke nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine externe und/oder eine vorgespannte Bewehrung des Verbundrahmens.
3. Brücke nach Anspruch 1 oder 2, mit Stützen (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Trogwangen (13) zusammen mit den Widerlagern (3) und den Stützen (12) einen Verbundrahmen
aus Stahlbeton ausbilden.
4. Brücke nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahnplatte (14) beidseits in jeweils einer Trogwange (13) und einem Widerlager
(3) eingespannt ist oder dass die Fahrbahnplatte (14) beidseits in jeweils einer Trogwange
(13) oder einem Widerlager (3) eingespannt ist.
5. Brücke nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahnplatte (14) weitgehend bündig mit einer Unterseite (16) der Trogwange
(3) abschließt oder die Unterseite (16) der Trogwange (3) bildet.
6. Brücke nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch Verbundmittel (17; 18; 27) an einer im Montagezustand betonberührten Fläche der Fahrbahnplatte
(14), die geeignet sind, den Verbund zwischen der Fahrbahnplatte (14) und dem Beton
der Trogwange (13) oder den Verbund zwischen der Fahrbahnplatte (14) und dem Widerlager
(3) zu steigern.
7. Brücke nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an die Fahrbahnplatte (14) angeschweißtes Verbundblech (17; 27) als Verbundmittel
zwischen der Fahrbahnplatte (14) und der Trogwange (13) oder als Verbundmittel zwischen
der Fahrbahnplatte (14) und dem Widerlager (3), welches Verbundblech (17; 27) an der
oder in die Trogwange (13) betoniert ist oder welches Verbundblech (17; 27) an oder
in das Widerlager (3) betoniert ist.
8. Brücke nach dem Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel an einer im Montagezustand betonberührten Fläche des Verbundblechs (17; 27),
die geeignet sind, den Verbund zwischen dem Verbundblech (17; 27) und dem Beton der
Trogwange (13) oder dem Widerlager (3) oder den Verbund zwischen dem Verbundblech
(17; 27) und dem Beton der Trogwange (13) und dem Widerlager (3) zu steigern.
9. Verfahren zur Herstellung einer Trogbrücke, insbesondere einer Eisenbahnbrücke, als
Rahmenbauwerk mit Widerlagern und mit mindestens einem trogförmigen Überbau, der für
die Aufnahme eines Fahrwegs geeignet ist, der wenigstens zwei Trogwangen umfasst,
die in Brückenlängsrichtung verlaufen und zwischen denen eine Fahrbahnplatte angeordnet
ist, die ein Grobblech umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Widerlagern (3) und den Trogwangen (13) ein monolithischer Verbundrahmen
aus Stahlbeton hergestellt wird, in dem das Grobblech als Fahrbahnplatte (14) befestigt
wird.
10. Verfahren nach dem obigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den Trogwangen (13) oder Widerlagern (3) Verbundbleche (17; 27) einbetoniert werden,
die an der Fahrbahnplatte (14) befestigt werden oder dass in den Trogwangen (13) und
den Widerlagern (3) Verbundbleche (17; 27) einbetoniert werden, die an der Fahrbahnplatte
(14) befestigt werden.
1. A trough bridge, in particular a railway bridge, having abutments and at least one
trough-shaped superstructure,
- which is suitable for accommodating a carriageway,
- which comprises at least two trough walls which run in the longitudinal direction
of the bridge and between which there is a carriageway deck which comprises a thick
metal plate,
characterised in that the trough walls (13) together with the abutments (3) form a monolithic composite
frame consisting of reinforced concrete.
2. The bridge according to Claim 1, characterised by an external and/or prestressed reinforcement of the composite frame.
3. The bridge according to Claim 1 or 2, having supports (12), characterised in that the trough walls (13) together with the abutments (3) and the supports (12) form
a composite frame consisting of reinforced concrete.
4. The bridge according to any one of the preceding claims, characterised in that the carriageway deck (14) is fixed in a trough wall (13) and an abutment (3) on each
side or that the carriageway deck (14) is fixed in either a trough wall (13) or an
abutment (3) on each side.
5. The bridge according to any one of the preceding claims, characterised in that the carriageway deck (14) terminates largely flush with an underside (16) of the
trough wall (3) or forms the underside (16) of the trough wall (3).
6. The bridge according to any one of the preceding claims, characterised by connecting means (17; 18; 27) on a face of the carriageway deck (14) which is in
contact with concrete in the assembled state, said connecting means being suitable
for increasing the connection between the carriageway deck (14) and the concrete of
the trough wall (13) or the connection between the carriageway deck (14) and the abutment
(3).
7. The bridge according to any one of the preceding claims, characterised by a connecting plate (17; 27) welded to the carriageway deck (14) as the connecting
means between the carriageway deck (14) and the trough wall (13) or as the connecting
means between the carriageway deck (14) and the abutment (3), said connecting plate
(17; 27) being concreted onto or into the trough wall (13), or said connecting plate
(17; 27) being concreted onto or into the abutment (3).
8. The bridge according to Claim 7, characterised by means on a face of the connecting plate (17; 27) which is in contact with concrete
in the assembled state, said means being suitable for increasing the connection between
the connecting plate (17; 27) and the concrete of the trough wall (13) or the abutment
(3) or the connection between the connecting plate (17; 27) and the concrete of the
trough wall (13) and the abutment (3).
9. A method for producing a trough bridge, in particular a railway bridge, as a frame
structure with abutments and with at least one trough-shaped superstructure which
is suitable for accommodating a carriageway, which comprises at least two trough walls
which run in the longitudinal direction of the bridge and between which there is a
carriageway deck which comprises a thick metal plate, characterised in that, with the abutments (3) and the trough walls (13), a monolithic composite frame consisting
of reinforced concrete is produced, in which the thick metal plate is fastened as
the carriageway deck (14).
10. The method according to the preceding claim, characterised in that connecting plates (17; 27), which are fastened to the carriageway deck (14), are
concreted into the trough walls (13) or abutments (3) or that connecting plates (17;
27), which are fastened to the carriageway deck (14), are concreted into the trough
walls (13) and the abutments (3).
1. Pont-canal, notamment pont ferroviaire, comportant des culées et au moins une superstructure
en forme d'auge,
- qui est apte à recevoir une voie de circulation,
- qui comprend au moins deux faces d'auge, qui s'écoulent dans la direction longitudinale
du pont et entre lesquelles est placé un tablier qui comprend une tôle forte,
caractérisé en ce que les faces d'auge (13) forment conjointement avec les culées (3) un cadre composite
monolithique en béton armé.
2. Pont selon la revendication 1, caractérisé par une armature externe et/ou précontrainte du cadre composite.
3. Pont selon la revendication 1 ou 2, comportant des piliers (12), caractérisé en ce que les faces d'auge (13) forment conjointement avec les culées (3) et les piliers (12)
un cadre composite en béton armé.
4. Pont selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tablier (14) est enserré de part et d'autre dans respectivement une face d'auge
(13) et une culée (3) ou en ce que le tablier (14) est enserré de part et d'autre dans respectivement une face d'auge
(13) ou une culée (3).
5. Pont selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tablier (14) se termine en grande partie affleurant vers le côté inférieur (16)
de la face d'auge (3) ou forme le côté inférieur (16) de la face d'auge (3).
6. Pont selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par des moyens de jonction (17 ; 18 ; 27) sur une surface du tablier (14), qui en position
montée est en contact avec le béton, qui sont aptes à augmenter la jonction entre
le tablier (14) et le béton de la face d'auge (13) ou la jonction entre le tablier
(14) et la culée (3).
7. Pont selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une tôle composite (17 ; 27) soudée sur le tablier (14) en tant que moyen de jonction
entre le tablier (14) et la face d'auge (13) ou en tant que moyen de jonction entre
le tablier (14) et la culée (3), laquelle tôle composite (17 ; 27) est bétonnée sur
ou dans la face d'auge (13) ou laquelle tôle composite (17 ; 27) est bétonnée sur
ou dans la culée (3).
8. Pont selon la revendication 7, caractérisé par des moyens sur une surface de la tôle composite (17 ; 27) qui en position de montage
est en contact avec le béton qui sont aptes à augmenter la jonction entre la tôle
composite (17 ; 27) et le béton de la face d'auge (13) ou la culée (3) ou la jonction
entre la tôle composite (17 ; 27) et le béton de la face d'auge (13) et la culée (3).
9. Procédé de fabrication d'un pont-canal, notamment d'un pont ferroviaire sous la forme
d'un ouvrage en cadre, comportant des culées et comportant au moins une superstructure
en forme d'auge, qui est apte à recevoir une voie de circulation, qui comprend au
moins deux faces d'auge qui s'écoulent dans la direction longitudinale du pont et
entre lesquelles est placé un tablier qui comprend une tôle forte, caractérisé en ce qu'avec les culées (3) et les faces d'auge (13), on fabrique un cadre composite monolithique
en béton armé dans lequel on fixe la tôle forte en tant que tablier (14).
10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que dans les faces d'auge (13) ou les culées (3), on bétonne des tôles composites (17
; 27) que l'on fixe sur le tablier (14) ou en ce que dans les faces d'auge (13) et les culées (3), on bétonne des tôles composites (17
; 27) que l'on fixe sur le tablier (14).