DIE BAUTECHNIK
7. J ah rg a ng B ER L I N , 29. November 1 9 2 9 Heft 52
wie Rech.e Vorbehalten {yjeuere Kleinbagger und Hilfsgeräte zur Ausführung von Tiefbauten.
Von Dipl.-Ing. Friedrich R iedig, Dresden.
Bei der Bew ältigung g r ö ß e r e r Massen bei Tiefbauten w erden überall in w eitgehendem Maße aus G ründen der W irtschaftlichkeit und Zeit
ersparnis anstatt der m enschlichen Arbeitskräfte M aschinen verw endet.
Ohne Bagger und Transporteinrichtungen ist ein größerer Bau kaum noch denkbar. Die M echanisierung des ganzen B etriebes zwecks Erhöhung der Wirtschaftlichkeit läßt sich bei größeren B auausführungen verhältnism äßig leicht ausführen, da sich die Kosten aus Anschaffung und Betrieb bei den meist großen L eistungen der M aschinen auf die E inheit des bew egten Bodens sehr verteilen und gering ausfallen1). Diese V erteilung wird bei k le in e n Bauausführungen ganz anders. Jede Einheit des bew egten Bodens wird w eit m ehr belastet als bei großen Bauten, bei denen der Ersatz der H andarbeit durch die M aschinen ohne w eiteres gegeben ist.
Bei kleinen geforderten L eistungen hat eine V erkleinerung der Ausmaße der Maschinen keine entsprechende Senkung der Kosten zur Folge. Die Maschinen sind in der Anschaffung verhältnism äßig teuer, und die Kosten
oder Abtraghöhe rd. 5 m b e trä g t, zeigt Abb. 12). Das verringerte Gewicht gegenüber den bisherigen kleinsten Baggertypen und die Spur
w eite von 1 bis 1,2 m erlauben ein leichtes Baggergleis, das w iederum nur unw esentliche Kosten beim Verrücken verursacht. A ngetrieben wird der Bagger durch Elektro- oder Rohölmotor. Beim Antrieb durch Rohöl
motor wird das D rehmom ent m ittels Spannrollenriem entrieb auf die im Baggerhaus liegende V orgelegerolle übertragen. Die E im erkette besitzt Eimer von 14 1 Inhalt, die, je nach der K ettenteilung, auf jedem 4. oder 6. K ettenglied sitzen. Die an die Eim er angenieteten Schaken sind aus Flußstahl gefertigt und in den Bolzenlöchern mit Buchsen aus H artstahl versehen. Der Antrieb der Leiterhebew inde geschieht maschinell, wobei die Kraft durch ein W endegetriebe und selbsthem m endes Schnecken
getriebe auf die Seiltromm el übertragen wird. Zur V erhütung des betriebs
störenden H erausspringens der Eim erkette aus den Zähnen des Oberturas sind über dem Turas besondere Sicherheitsbügel angebracht, die die
Hochbaggerung
A ntrieb durch Elektromotor Abb. 1.
beim Betrieb sinken nicht in dem Maße, wie sie eigentlich sinken m üßten. Bei kleinen Bauausfüh
rungen liegen also die V erhält
nisse viel schw ieriger als bei großen, w enn die Kosten für die Bew egung der Massen verringert w erden sollen. Lediglich in der Organisation, d. h. in der A usnutzung der einzelnen A rbeitskräfte, war eine M öglichkeit zur V erbilligung der Kosten gegeben. In den meisten Fällen ließen sich nur w enige A rbeitskräfte durch die M aschine ersetzen.
Trotz dieser Schw ierigkeiten bei der A usführung kleiner Tiefbau
arbeiten ist aber eine M echanisierung des Betriebes, die eine Erhöhung der W irtschaftlichkeit, also eine V erbilligung, nach sich zieht, möglich, denn vor nicht zu langer Zeit sind für solche Zwecke eine Reihe von Sonderkonstruktionen von kleinen Baggern und H ilfsgeräten geschaffen worden, die im folgenden erörtert w erden sollen.
Bei der K onstruktion kleiner Eim erkettenbager m üssen die im g e wissen Sinne voneinander abhängigen W erte Baggertiefe und Leistung in ein bestim m tes Verhältnis zueinander gebracht w erden. Je tiefer ein Bagger greift, desto höher muß das M aterial gehoben w erden, desto m ehr Energie wird durch das H eben verbraucht, und dem entsprechend sinkt die Leistung. Je w eniger tief ein Bagger arbeitet, desto m ehr Energie wird frei, die zur Erzielung größerer Leistung verw endet w erden kann. Bei geringer Baggertiefe kann dann eine schnellere Eim erfolge in der K ette vorliegen als bei größerer Tiefe. Bei kleinen Baggern liegt die Schw ierig
keit im geeigneten Ausgleich dieser beiden W erte. Dazu kom m t noch, daß die ganze K onstruktion m öglichst leicht und einfach sein muß, ohne daß die Standsicherheit und W iderstandsfähigkeit des Baggers geg en den rauhen Betrieb und gegen die verschiedenen Bodenarten leidet. Die Schw ierigkeiten beim Bau sehr kleiner Bagger sind fast ebenso groß wie die beim Bau sehr großer Bagger.
Den kleinsten E im erkettenbagger m it einer tatsächlichen Leistung von 4 bis 10 m 3/h (theoretisch 9 bis 13,5 m 3/h), dessen größte Baggertiefe
i) Vgl. K r a u t h , Die heutige G roß-Erdbautechnik, „B autechnik“ 1929, Hefte 45 u. 47.
Abb. 2.
beiden Zahnkörper im Halbkreis um spannen. Beide Schutzbügel sind innen mit G leitleisten aus verschleißfestem Stahl ausgefüttert, die leicht ausgew echselt w erden können.
Ein w eiterer K leinbagger (Abb. 2 2), der auch bei reinem Som m er
betrieb noch wirtschaftlich arb eitet, hat eine theoretische Leistung von 7,5 bis 15 m3/h. Da sein K onstruktionsgew icht 4 bis 5 1 und sein D ienst
gew icht 5 bis 7 t beträgt, kann der Bagger selbst auf moorigem W iesen
boden aufgestellt w erden. Die Bauart und der Werkstoff der G raborgane setzen diesen Kleinbagger in die Lage, selbst in schw eren Bodenarten noch effektive Leistungen von 6 bis 15 m3/h zu erreichen. Die drei H auptbew egungen (Umlauf der Eim erkette, H eben und Senken der Eim er
leiter, Verfahren des Baggers) w erden vom Bagger selbst ausgeführt, so daß der B aggerm eister entlastet wird und daher bei kleineren Leistungen und kurzem Förderw eg zusam m en mit dem A bfahrer auch den W agen
b etrieb m it bedienen kann. Für den Betrieb an der Baustelle allein ge
nügen daher 2 Mann. Der Energieverbrauch ist infolge der V er
w endung von Zahnrädern mit geschnittenen Zähnen an allen G etriebe
teilen gering. Je nach der B odenart, Baggertiefe (höchstens 8 m) und Leistung schw ankt er zwischen 4 und 7 PS. In der N orm alausführung ist der Bagger für elektrischen Antrieb vorgesehen. Es kann jedoch auch ein Rohölm otor eingebaut w erden. Da der Rohölm otor w enig überlastbar ist und der größten zu erw artenden Spitzenleistung genügen m uß, wird der Bagger m it Rohölm otorantrieb etw as unwirtschaftlicher als mit elektrischem Antrieb. Zur Baggerung von sehr klebrigem G ut können zwecks besserer E ntleerung der 14-1-Eimer A usschneidem esser eingesetzt w erden. Wie die meisten E im erkettenbagger kann dieser Bagger ebenso als Hochbagger w ie als Tiefbagger arbeiten. Infolge seines geringen D ienstgew ichtes und des leichten G leises kann er schnell und ohne besondere K osten von
2) Nach O renstein & Koppel AG.
einer A rbeitstelle nach einer anderen gebracht w erden. Bei größeren Entfernungen wird der Bagger zerlegt und auf einem Lastauto mit An
hänger weggefahren.
Daß das Arbeiten mit einem dieser K leinbagger viel wirtschaftlicher ist als der H andbetrieb, der bei kleineren Erdarbeiten oft angew endet w ird, ergibt die folgende W irtschaft
lichkeitsaufstellung.
U nter der Voraus
setzung, daß der Bagger in allen Teilen für die besonderen V erhältnisse eines kleinen Baues aus
geführt und betriebssicher ist und sparsam arbeitet, soll angenom m en w erden, daß in rund 150 A rbeitstagen in einem Jahre 7500 m3 schwerer Boden oder 9000 m3 leichterer Boden zu bew ältigen sind. Die Tagesleistung ist dann 50 bzw. 60 m 3 Boden. Für den Hackbetrieb in der Baustelle müssen bei etwa 6 m Abtraghöhe und hartem Boden einschl. Fahrern etwa 8 Mann beschäftigt w erden. Der gew achsene m3 kostet im Handbetrieb bis zum Aufzug oder Förderband rd. 1 R.-M. Im H andbetrieb sind also die Tages
kosten rund 50 R.-M., w obei der Bedarf und die Instandsetzung der W erkzeuge nicht m itgerechnet sind. Ein Bagger m it elektrischem An
trieb kostet für diese V erhältnisse etwa 10 000 R.-M. Der Strom preis soll mit 0,15 R.-M./kWh angenom m en w erden. Bei 1 6 % Tilgung und Verzinsung des A nlagekapitals ergeben sich folgende Kosten für
1 A rbeitstag:
A b s c h r e i b u n g ...10,60 R.-M.
Strom verbrauch 30 k W h ...4,50 Lohn für 1 B a g g e r f ü h r e r 6,00 „ Löhne für 2 F a h r e r ... 8,00 Reparaturen und Ö l v e r b r a u c h ... 1,90 „ Löhne für Gleisrückarbeiten (in 1 Woche für
V2 Tag mit 5 M a n n ) ...2,00 B aggerbetriebskosten in 1 T a g ... 33,00 R.-M.
I m 3 gew achsenen Boden lösen und bis zum Aufzug fördern kostet also 39 = 0,66 R.-M.
d u
G egenüber der H andarbeit w erden 17 R.-M./Tag oder 2500 R.-M. in 150 Tagen erspart. Für den Baggerbetrieb ist nicht besonders günstig gerechnet worden, denn vielfach wird der Strompreis niedriger sein. In manchen Fällen wird auch nur 1 Fahrer genügen, oder die Tagesleistung wächst bei 2 Fahrern entsprechend, so daß die Kosten für 1 m3 w eiter sinken.
Beim Arbeiten mit einem größeren Bagger ergeben sich ungefähr die gleichen Kosten. Als Beispiel möge ein Schleppschaufelbagger (Abb. 3 2) dienen, der je nach Ausführung und A ntriebsart 35 000 bis 45 000 R.-M.
kostet und eine tatsächliche D urchschnittsleistung von 30 bis 40 m3/h er
gibt. (Über die Leistungen der Eim erseilbagger liegen nur w enige An
gaben vor, da sie in Europa noch verhältnism äßig neu sind. Außerdem sind die Leistungen nicht allein von den Bodenverhältnissen abhängig, sondern auch von der Geschicklichkeit des Baggerführers. Die genannte Zahl ist daher nur ein M ittelw ert und kann auch ganz anders ausfallen.
In dem selben Maße sind natürlich auch die Zahlen über Betriebsstoff
verbrauch, A rbeitszeit usw. Schwankungen unterworfen.) Zum Antrieb des Baggers möge ein D ieselmotor dienen (50-PS-D oppelkolbenm otor), der sich für Baggerbetrieb in jed er Hinsicht gut bew ährt hat und in 1 h an Betriebstoff 3 bis 4 kg Rohöl verbraucht. Die Leistung der A ntriebs
maschine erscheint zunächst sehr g-oß und der Kraftstoffverbrauch im V erhältnis überaus klein. Der Motor hat zwar 50 PS eff. D auerleistung, wird aber norm alerweise beim Baggern nur mit 20 bis 25 PS belastet sein, die w iederum auch nicht dauernd abzugeben sind. Die Beanspruchungen des M otors, der die verschiedenen Bewegungen der Schleppschaufel w ährend eines Spieles bew irkt, ändern sich von Sekunde zu Sekunde.
Da ein D ieselm otor bekanntlich nur verhältnism äßig w enig überlastbar ist, muß ein Motor eingebaut sein, der den höchsten im Bereiche der M öglichkeit liegenden Spitzenbeanspruchungen m it Sicherheit gewachsen ist (lange Steigungen beim V erfahren usw.). Bei einem ebensolchen Bagger mit elektrischem A ntrieb genügt z. B. ein 30-PS-Motor, der für kurze Zeit um 100% überlastbar ist. Die H auptabm essungen dieses Schleppschaufelbaggers sind folgende:
S c h a u f e l i n h a l t ... 0,5 m3 Reichweite (ohne Ausschwingen) bei 25° A uslegerneigung 13,0 m größte A usschütthöhe bei 5 5 ° A uslegerneigung . . . 8,7 m A usschüttw eite bei 5 5 ° A u sleg ern eig u n g ... 8,6 m K onstruktionsgew icht einschließlich Raupenband . . . 2 2 ,2 1 D i e n s t g e w i c h t ...2 7 ,5 1.
Zur Steuerung des Baggers soll 1 Mann genügen mit einem Stunden
lohn von 1,24 R.-M.3). Zu N ebenarbeiten auf dem Planum wird sich noch 1 Hilfskraft nötig machen (Stundenlohn 0,40 R.-M.). Die Betriebszeit des Baggers beträgt 150 A rbeitstage in 1 Jahre. Tilgung und Verzinsung 16% . Die Betriebskosten an 1 Tage sind dann:
A b s c h r e i b u n g ...48,0 R.-M.
Energieverbrauch: 50 PS; in 1 h 4 kg Rohöl zu 0,54 R.-M. 5,4 Schm ierölverbrauch: 150 g/h, 1 kg zu 1,80 R.-M. . . 2,7 W a r t u n g ...4,0 „ In s ta n d se tz u n g ...10,0 B edienung: 1 F ü h r e r ... 12,4 „
1 H i l f s k r a f t ... 4,0 „ 86,5 R.-M.
Bei einer Leistung von 15 m 3/h ergeben sich für 1 m3 an Kosten rd. 0,58 R.-M. Die Leistung von 15 m3/h w ürde, wenn der Bagger in schwerem Boden arbeitet, nur unw esentlich überschritten werden. Bei dem kleinen E im erkettenbagger ist die norm ale Leistung etw a 10 m3/h, die aber auch nur zur H älfte (mit 5 m3/h) in der Wirtschaftlichkeits
rechnung eingesetzt ist. Von dem Schleppschaufelbagger war die Durch
schnittsleistung mit 30 bis 40 m3/h angegeben w orden. 15 m3/h Leistung w ürden also der Leistung des Eim erkettenbaggers entsprechend sein.
Bei der Lohnaufstellung des Baggerführers ist noch zu berücksichtigen, daß wohl in den m eisten Fällen für das ganze Jahr (300 Tage) der Lohn zu zahlen ist und nicht nur für die 150 A rbeitstage, denn die Bagger
führer w erden nicht so nach Bedarf angenom m en und gekündigt wie un
gelernte H ilfsarbeiter. Die A ushubkosten für 1 m 3 w ürden sich dadurch ändern, eine V erhältnisverschiebung zwischen einem kleinen Eimerketten
bagger und einem leistungsfähigeren anderen Bagger aber nicht eintreten.
Abb. 4.
Selbst bei den großen Eim erkettenbaggern m it Leistungen von 300 m3/h und m ehr sind die Baggerkosten für 1 m 3 nicht wesentlich anders als bei den besprochenen kleinen Baggern, wenn die Kosten
aufstellung in dem selben Sinne geschieht.
Der K leinbagger nach Abb. 4 4) hat bei einem Eim erinhalt von 25 1 und einer Schüttungszahl von 25 in 1 min eine Leistung von 37 m3/h.
Da die untere E im erleiter einen Knickpunkt hat und in zwei Winden aufgehängt ist, kann von der Tiefbaggerung zur H ochbaggerung ohne U m bauarbeiten übergegangen w erden. Die obere E im erleiter mit Rinne ist drehbar angeordnet und hängt ebenfalls in einer W inde, so daß man die Leiter auf jedes gew ünschte Planum einstellen kann. Der Bagger fährt auf zwei Einzelraupen, deren Auflagerflächen so groß sind, daß der spezifische Bodendruck 0,5 kg/cm 2 nicht übersteigt. Als A ntrieb ist ent
w eder ein Elektrom otor oder ein D ieselm otor von rd. 18 PS Leistung ein
gebaut. Beim Betrieb mit D ieselmotor beträgt der Brennstoffverbrauch bei achtstündiger Arbeitszeit 25 bis 30 kg Rohöl und etw a 1,5 kg Öl und Fett.
Das gebaggerte M aterial w ird in M uldenkipper von 1 m3 Fassungs
verm ögen verladen. Es kann aber auch zwecks Durchwintern hinter dem Bagger abgew orfen w erden.
3) G egenüber dem Lohn eines Baggerführers eines kleinen Eimer
kettenbaggers erscheint dieser Lohn sehr hoch. Jedoch ist zu bedenken, daß zur Bedienung eines kleinen E im erkettenbaggers ein angelernter A rbeiter genügt und die A usnutzung des Baggers längst nicht in dem Maße von der Geschicklichkeit des Führers abhängt wie bei einem Schleppschaufelbagger.
4) Lübecker M aschinenbau-G esellschaft.
F a c h s c h r i f t f ür d a s g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n 823
Abb. 6.
Lager verste/Lborr Abb. 5.
-2 6 5 0 - L a ger fe d e rn d
Zur Bedienung des Baggers genügen 2 Mann (1 Baggermeister und 1 Klappenschläger). W ürde der Abbau im H andbetrieb vorgenom men, so müßten an Stelle der 2 Mann zur Bedienung des Baggers 9 Mann eingesetzt w erden, um die gleiche Leistung zu erzielen.
Der Abtransport der gelösten Massen in Förderwagen kann durch Lokomotiven mit A ntrieb durch Dampf, Benzin oder Rohöl geschehen.
Der elektrische Betrieb scheidet bei kleinen Bauausführungen wegen der Kostspieligkeit im allgem einen aus. Der Bau von O berleitungen zur Stromzuführung verteuert die Förderkosten. A kkumulatoren-Lokom otiven sind meistens ebenso unwirtschaftlich, da sie zu hohe U nterhaltungskosten erfordern und für das schwache Gleis zu schwer sind. Dampflokomotiven mit Leistungen u n ter 30 PS sind zur Förderung ungeeignet, da für diese kleinen Leistungen der D am pfbetrieb nur selten wirtschaftlich ist. Daher findet man bei Lokom otivleistungen bis zu 30 PS überw iegend die Motor
lokomotive.
Die Wahl zwischen Lokomotiven mit V ergaserm otoren (Benzin, Benzol usw.) oder m it Rohölmotoren wird durch die W erbung für den Rohölbetrieb erschwert. V ergleicht man rein sachlich die G üte und Leistung der beiden Lokom otivarten, so sind die Anschaffungskosten der Rohöl-Lokomotive höher als die der Vergaser-Lokom otive. V ergleicht man die B etriebskosten, so hat man bei etwa gleichem PSh-Verbrauch (rd. 240 g Betriebstoff) den Preisunterschied zwischen Benzin und Rohöl zu berücksichtigen, also einen U nterschied von 0,30 bis 0,35 R.-M./kg für Benzin und 0,12 bis 0,18 R .-M /kg für Rohöl. Es ist also eine reine Kalkulationsfrage, ob man die in der Anschaffung teure, aber im Betrieb billige Rohölm aschine oder die in der Anschaffung billige, aber im Betrieb teu re V ergaserm aschine vorziehen soll. Wenn die Maschine das ganze Jahr oder w enigstens den w eitaus größten Teil eines Jahres ausgenutzt w erden kann, fällt die W irtschaftlichkeitsberechnung zugunsten der Rohölmaschinen aus. Ist dagegen die M aschine nur wenige Monate im Jahre in Betrieb, arb eitet die V ergaserm aschine günstiger.
Im folgenden sollen nun einige neuere Typen von M otorlokomotiven kleinerer Leistung (bis 10 PS) besprochen w erden.
Eine kleine Lokomotive mit V ergaserm otor zeigt Abb. 5 2). Die Lokomotive, deren Motor von norm al 7,5 PS Leistung mit Benzin, Benzol usw. betrieben w erden kann, entw ickelt auf gerader, w aagerechter Strecke am Zughaken eine Zugkraft von 382 kg bei 4 km /h G eschwindigkeit, ent
sprechend einer B ruttoanhängelast von 38 t auf gerader Steigung 1 : oo oder 7,5 t auf Steigungen 1 :3 0 bei 8 kg Bahnwiderstand. Sie ist mit einem stehenden E inzylinderm otor ausgerüstet und trotz kräftiger Kon
struktion aller E inzelteile m it ihrer äußersten Einfachheit der Bauart für leichte Feldbahngleise geeignet. Infolge der V erw endung einer Konus- Reibungskupplung ist das Anfahren sehr sanft. Der Motor ist mit dem G etriebe für zw ei G eschw indigkeiten (4 und 8 km/h) zu einem Block vereinigt und auf dem starren Rahmen unverschiebbar befestigt, so daß das Lokomotivprinzip vollständig gew ahrt ist. Der Radsatz ist für eine Verstellung der Spurw eite zw ischen 500 und 762 mm eingerichtet.
Die kleinste Lokomotive mit D ieselm otor derselben Firma ist ganz ähnlich gebaut. Ä ußerlich ist sie fast kaum von der erw ähnten Lokomotive mit V ergaserm otor zu unterscheiden. Die hauptsächlichsten Zahlen über Geschwindigkeit und K raftstoffverbrauch d er beiden Lokomotiven enthält
L o k o m o t i v e
1
m i t
N o r m a l - l e i s t u n g d e s M o t o r s
P S eff.
O e - s c h w l n d i g -
k e l t e n k m / h
M i t t l e r e G e s c h w i n d i g k e i t e n k m / h
B r e n n s t o f f v e r b r a u c h j e 1 P S u n d 1 h
k g
T a t s ä c h l i c h e r V e r b r a u c h
i n 1 h k g
V e r b r a u c h j e 1 t k m k g
Vergaserm otor Dieselmotor
7,5 10
4 und 8 4,5 und 9
6 6,75
0,24 0,22
1,80 1,15
0,03 0,029
kräftig und fest gebaut. Die Drehzahl, die durch einen Regler begrenzt ist, beträgt 1200 Umdr./min. Ein außerordentlich schweres Schwungrad gestattet eine allmähliche Beschleunigung selbst größerer A nhängelasten und trägt w esentlich zum ruhigen Lauf des Motors bei. Vom G etriebe arbeiten zwei Antriebsketten auf die Vorderachse, die durch eine Kuppel
kette mit der Hinterachse verbunden ist. Die H andhebelbrem se brem st alle vier Räder. Der Führer sitzt quer zur Fahrtrichtung und kann daher die Strecke bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt gleich gut übersehen. Das Handrad zum Schalten der Geschwindigkeiten liegt rechts, der H ebel für Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt links. Mit der linken Hand wird auch die Bremse bedient.
Bei einer w eiteren kleinen M otorlokom otive (Abb. 65) dient als An
triebskraft auch ein kom pressorloser D ieselm otor in stehender Einzylinder
bauart. Der Motor leistet normal 8 bis 9 PS bei 750 Umdr./min. Mittels einer Regelvorrichtung kann die D rehzahl bis zu 350 U m dr./m in verändert w erden, ohne daß sich dadurch das D rehm om ent und infolgedessen die H akenzugkraft auch verändern. Die hauptsächlichsten Angaben über diese Lokomotive sind folgende:
D ie n s tg e w ic h t... 2,2 t L eerg ew ich t... 2,1 t Geschwindigkeiten 3,7 u. 8,1 km /h L ä n g e ... 2340 mm B r e i t e ...1210 „ H ö h e ... 1352 „ A chsabstand... 700 , kleinster K urvenhalbm esser bei
der üblichen Spurerw eiterung 5 m kleinste Spurw eite . . 500 mm
5-k g -S ch ien e m it 60 mm Schienenhöhe bei 800mm Schw ellenentfernung 6-k g -S ch ien e mit 65 mm
Schienenhöhebei 1000mm t
Gleise
bei 3,7km /h 480kg
» 8,1 „ 200 „ H akenzugkraft
auf gerader, w aagerechter
Strecke
Z ylinderdurchm esser. . .1 2 5 mm K o lb e n h u b ...170 „ Brennstoffverbrauch je l P S / h
bei Rohöl von UH 10000 WE 250g Betriebstoffkosten . . 0,23 R.-M./h Stundenverbrauch
an R o h ö l ... 1,2 kg an S c h m i e r ö l ...100 g größte Brutto-A nhängelast auf
gerader, waagerechter
S t r e c k e ...40 t Schw ellenentfernung
Die zwei G eschw indigkeiten w erden durch Verschieben zw eier mit Klauen versehener K uppelstücke geschaltet. Als V erbindung zwischen Motor und G etriebe dient eine Einscheiben-R eibungskupplung mit Fuß
betätigung. Vom G etriebe wird die Kraft auf die vordere Treibachse m ittels nachstellbarer R ollenkette übertragen. Die Treibachsen, die durch Rollenketten gekuppelt sind, sind durch K onusfedern abgefedert, so daß das Fahren selbst auf schlechtem G leise stoßfrei wird. Die Lokomotive besitzt eine W urfhebel-B ackenbrem se und eine Sandstreuvorrichtung mit H andhebelbedienung. Die B rutto-A nhängelasten (in t) auf Steigungen und in Kurven bis 600 mm Spur und 700 mm Achsabstand enthält folgende Tabelle:
K ' ü m m u n g s h a l b m e s s e r K r ü n m u n g s h a l b m e s s e r
Steigungen G e r a d e S t r e c k e
d e r K u r v e n i n m G e r a d e S t r e c k e
d e r K u r v e n i n m
50 30 15 10 6 50 30 15 10 6
1 o o 40 33,5 29,3 20,8 15,8 10,4 16,6 13,8 11,9 8 5,8 3,4 1 400 ( 2,5 ° / o o ) 32,5 28 25 18,5 14,4 9,7 13,4 11,3 10 7 5,2 3 1 200 ( 5 °/nn) 27,5 24 21,8 16,6 13 9 11 9,5 8,6 6,2 4,6 2,8 1 100 (10 7nn) 21 18,5 17,2 13,6 11,1 7,8 8 7,1 6,5 4,8 3,7 2,3 1 50 (20 7 no) 13,6 12,5 11,8 9,8 8,3 6,2 4,8 4,4 4,1 3,2 2,5 1,5 1 30 (33V, °/nn) 9 8,5 8 7 6 4,7 2,8 2,5 2,3 1,9 1,5 0,8 1 25 (40 °/nn) 7,5 7 6,8 6 5,2 4,1 2,1 1,9 1,8 1,4 1,1 0,6 1 20 (50 ° / J 6 5,6 5,5 4,8 4,3 3,4 1,4 1,3 1,2 0,9 0,7 0,3 1 15 (662/3 7oo) 4,2 4,1 3,9 3,5 3,1 2,5 0,6 0,5 0,4 0,3 — —
Der kom pressorlose D ieselm otor ist im G egensätze zu den im Autom obilbau verw endeten leichten M otoren mit hoher Drehzahl sehr
Anfahrwiderstand
i|
12 kg/t
Fahrgeschw indigkeit
3,7 km /h Fahrgeschw indigkeit 8,1 km /h 6) M otorenfabrik D eutz AG.
1,oom
Eine M otorlokom otive mit einem kom pres
sorlosen Diesel oder einem V ergaserm otor von etw a 10 PS Leistung zeigt auch Abb 7 ®). Beide M otorarten sind den besonderen V erhältnissen des Lokom otivbetriebes entsprechend gebaut.
Falls der Motor nicht m it Sicherheit beim An-
IST* “
f e r . - ' OS* -
Abb. 7. Abb.
drehen von Hand anspringt, kann eine elektrische A nlaßvorrichtung zu Hilfe genom m en w erden, die im allgem einen mit einer Lichtanlage vereinigt ist.
Mit Rücksicht auf die naturgem äß schlechte V erlegung der Feldbahngleise ist auf eine besonders gute Abfederung W ert gelegt. Der kräftige Stahl
plattenrahm en stützt sich m ittels Blattfedern auf die Achslager der Rad
sätze. Die Bremse ist als vollkom m en ausgeglichene Vierklotzbrem se durchgebildet und wird durch einen Fußhebel im Führerstande betätigt.
Die Zug- und Stoßvorrichtung wird der Bauart der jew eils verw endeten Wagen entsprechend federnd ausgeführt und von den als Träger aus
gebildeten Stirnw änden des Rahmens aufgenom m en.
- i.oom-
Abb. 9.
Zum W egbringen des gelösten Bodens auf kürzere Strecken, wenn der Lokomotivbetrieb mit Förderwagen ausscheidet, sind bei Bauarbeiten die fahrbaren Förderbänder oder zum Aufladen die fahrbaren Becherwerke sehr wirtschaftliche Hilfsmittel, von denen in letzter Zeit eine Reihe Sonder
formen zwecks V erm ehrung des A nw endungsbereiches entstanden sind.
Bei der norm alen Form eines Förderbandes geschieht das Verfahren von Hand, das jedoch bei angestrengtem Baubetrieb, w enn die A rbeits
stelle des Förderbandes öfters gew echselt w erden muß, viel Zeit b ean
sprucht und die W irtschaftlichkeit eines solchen A pparates verm indert.
Bei dem fahrbaren Förderband nach Abb. 8 7) geschieht der Antrieb des Fahrw erkes von dem selben Motor, der zum Bewegen des Gurtes dient. Der Motor ist entw eder ein luftgekühlter, gekapselter D rehstrom oder Gleichstrom m otor von etwa 1,5 kW D auerleistung oder eine V er
brennungskraftm aschine (Deutz) von 3 bis 4 PS D auerleistung. Mittels
richtung verschoben w erden. Bei der normalen A usführung ist dann ein zw eim aliges Schwenken nicht zu verm eiden. Um eine Beschleunigung des Verschiebens zu erzielen, sind verschie
dene Sonderform en für diese Bedarfsfälle gebaut worden.
Bei dem Förderband nach Abb. 8 sind die Räder schw enkbar, die am Rahmen durch einen zwischen zwei viertelkreisförm igen Konsolen ver
lagerten Zapfen befestigt sind. Durch diese An
ordnung b esteh t die M öglichkeit, ein Rad nach vorn bis zur rechtwinkligen Lage einzuschwenken, w ährend das andere nach hinten eingedreht wird.
Die Lage des Schw erpunktes ändert sich durch das Drehen der Räder nicht, so daß der Apparat nicht überkippen kann. Soll das Band im Kreise ge
schw enkt w erden, stellt man die Räder in ent
sprechendem W inkel ein. Beim Schwenken wird der D rehpunkt durch die Aufgabeschurre gebildet, die an derselben Stelle bleibt.
Zum Q uerverfahren kann auch unter die nicht schw enkbaren Räder norm aler Förderbänder ein fahrbarer Unterw agen geschoben werden. Der U nterw agen wird an der R äderachse des Förderbandes durch eine Schelle befestigt, die durch Flügelschrauben gehalten wird. Als Fahrbahn des U nterw agens dienen zur V erm inderung des Fahrw iderstandes auf dem m eist unebenen Boden Feldbahngleise, wie sie auf Baustellen üblich sind.
Die B efestigungsschelle sitzt auf einem Drehzapfen, so daß das Band außer dem Q uerverfahren bei feststehendem D rehpunkt um 360 0 ge
schw enkt und die A bw urfstelle genau und leicht eingestellt w erden kann.
Diese Art des Q uerverfahrens hat sich überall sehr gut bew ährt, denn die Einrichtung ist einfach und kann b ei jedem Förderband angewendet w erden.
Mit w achsender Länge des Bandes nim m t das Gewicht der ganzen Einrichtung zu, so daß bei Räderfahrwerken der Flächendruck auf den Boden zu groß ausfallen kann oder B odenunebenheiten schlecht über
w indbar w erden. In letzter Zeit w urden fahrbare Förderbänder mit 25 m Förderlänge gebaut, die infolge ihres ziem lich hohen Gewichtes mit mechanisch angetriebenen R aupenbandfahrw erken ausgerüstet wurden.
Die Trägerkonstruktion ist m eist knickbar. Auf diese W eise ergibt sich ein zunächst ansteigender und dann w aagerecht oder nur schwach geneigter, ununterbrochener Förderw eg von 25 m.
Bei einer w eiteren Ausführung eines auf Raupenbändern verfahrbaren Förderbandes von 20 m G esam tlänge (Abb. 9 8) ist zwischen dem Fahr
w erk und der Trägerkonstruktion eine D rehscheibe eingeschaltet, so daß das Band um 360° geschw enkt w erden kann.
Zum Ent- und Beladen von Kähnen oder zur Förderung aus tieferen Baugruben ist eine andere Sonderausführung eines Förderbandes ent
standen (Abb. 1 0 7). Die beiden A usleger mit den zwei Bändern sind durch W indw erke in der Höhe verstellbar, w odurch sich Unterschiede des W asserspiegels oder der Baugrube ausgleichen lassen. Das Gestell, das den A ntrieb enthält, ist w egen des G ew ichtes der ganzen Einrichtung auf Schienen verfahrbar. Wie aus der A bbildung zu ersehen ist, ist nur e in durchgehender G urt vorhanden.
Abb. 10.
zweier K upplungen kann das Förderband vor- oder rück
wärts verfahren w erden. Die Fahrgeschwindigkeit beträgt 0,3 m/sek. Der A pparat ist vollkom m en ausbalanciert und kann infolgedessen durch nur 1 Mann bedient und auch geschw enkt w erden. Zum Verfahren ohne motorischen Antrieb sind dagegen bei weichem Boden etwa 6 Mann nötig.
Beim V erladen von A ushubm assen in Fahrzeuge oder heim An
schütten von Dämmen m üssen die Förderbänder rechtw inklig zur Förder
Abb. 11.
Zur V erlängerung des w aagerechten Förderw eges dient der Zwischen
förderer oder das Zubringerband (Abb. I I 7), ein g etrennt für sich ar
beitender Apparat, mit dem es möglich ist, auf große Länge und von beliebiger Stelle das Material dem ansteigenden H auptförderband zuzu
führen. Durch H intereinanderschalten kann der w aagerechte Förderweg beliebig verlängert und durch geeignete Stellung der Bänder unter
einander in w inkliger Linie geführt w erden. Diese V erbindung mehrerer F örderbänder kom m t nur bei der Förderung von Schüttgütern in Frage, da zwischen den einzelnen Bändern eine gew isse Freifallhöhe besteht.
Der Zw ischenförderer wird in Längen von 10 m A chsenabstand der Fahr- 6) Berliner M aschinenbau AG. (Schwartzkopff). — 7) ATG. 8) A. W. Markensen.
F a c h s c h r i f t f ür da s g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n . 825 w erke gebaut. Bei dem
verhältnism äßig geringen Gewicht von 1000 kg läßt sich ein solcher Apparat auch auf schlechtem Boden leicht verfahren. Die Kränze der Räder sind b reit, dam it die Räder auf weichem Boden nicht einsinken.
Eine ähnliche Ein
richtung w ie der Zwi
schenförderer ist der trag
bare w aagerechte G urt
fö rd erer7), bei dem die A ufgabeschurre, die so
wohl bei dem Zwischen
förderer als auch bei dem w aagerechten Gurtför
derer normal 1 m lang ist, verlängert und das Band auf eine größere Länge beschickt w erden kann, so daß sich die Leistung w esentlich steigern läßt.
Die Sonderformen der Becherw erke beziehen sich ebenfalls haupt
sächlich auf das Fahrw erk und die Zubringereinrichtung. Die neueren fahrbaren Becherw erke, die auf Baustellen zu V erladearbeiten dienen, sind schwere Maschinen, die durch die ständig größeren geforderten Leistungen und die andere Beschaffenheit des Fördergutes bedingt sind.
Ursprünglich w aren sie nur für die Förderung feinkörnigen M assengutes gebaut, heute m üssen sie aber auch grobkörnige, harte Stoffe (Steine usw.
billig fördern.
Aus der schw eren Bauart der fahrbaren Becherw erke ergibt sich, daß das Verfahren nicht m ehr von Hand wie bei den leichten Ausführungen geübt werden kann, sondern mit mechanischen Mitteln geschehen muß.
So zeigt z .B . Abb. 12 ®) ein verfahrbares Becherw erk mit mechanisch angetriebenem Fahrw erk, das durch Räder m it breiten Kränzen und schräg aufgesetzten Leisten gebildet w ird. Infolge des Zuleitungskabels für den elektrischen A ntrieb ist naturgem äß der Aktionsradius von der Länge des Kabels abhängig, der nicht allzu groß sein kann. Diese Tat
sache ist jedoch w eniger von Belang, da das mechanisch angetriebene Fahrwerk in erster Linie eine rasche, geringfügige O rtsveränderung des Becherwerkes erm öglichen soll, die beim Beladen von Fahrzeugen vor
liegt. Das Beladen der Fahrzeuge w ird beschleunigt und verbilligt, wenn die Becherwerke auch diese verhältnism äßig kleinen O rtsveränderungen selbst ausführen können. Zum Beladen von Fahrzeugen genügt dann
Abb. 13.
1 M ann, w ährend ohne mechanischen Fahrantrieb von Zeit zu Zeit noch einige Hilfskräfte herangezogen w erden m üssen, die an anderer Stelle w ieder fehlen. Wie an allen neueren Becherwerken dient zum Zubringen des G utes an die Becher (Erde usw.) eine Spirale.
W enn mit einem Becherwerk harte grobstückige M assengüter (Steine usw.) aufgenom m en w erden sollen, wird der Schöpfwiderstand der Becher entsprechend größer. Da die Räder des Fahrw erkes den Schöpfwiderstand auf den Boden übertragen, besteht bei V erw endung von Rädern, ins
besondere bei den schweren Formen mit dem hohen Eigengewicht und bei w enig tragfähigem U ntergrund, die G efahr des Einsinkens der Räder. Zur V erm inderung des spezifischen Flächendruckes und zur Ü berwindung von Bodenunebenheiten sind auch die Becherwerke mit Raupenbandfahrw erken versehen w orden (Abb. 13 8). Zum Zubringen von harten, grobstückigen M assengütern an die Becher sind die Zubringerspiralen unterbrochen, so daß die besonderen Zubringer in Form von spiralig und schräg auf der W elle angebrachten Segm enten entstehen. Die Zufuhr an die Becher geschieht in ähnlicher W eise wie mit einer Schaufel. Damit von den Schaufeln und den Bechern die Stücke besser gefaßt w erden, können an den Kanten Stahlzinken angebracht w erden. Als Sonderformen sind auch die V ereinigungen von Förderband und Becherwerk zu einem Apparat zu betrachten (Abb. 13). Der A usleger mit dem Förderband ist entw eder feststehend oder nach allen Seiten schwenkbar.
Eine solche V ereinigung von Becherwerk und Förderband ist auch der „H einzelm ann-A uflader“, über den „Die B autechnik“ 1928, Heft 50, S. 734, bereits Einzelheiten gebracht hat.
Abb. 12.
Die Pirnaer Elbbrücke und ihre Verbreiterung 1928.
Von O berregierungsbaurat R. L e'nnert, Pirna.
(Schluß aus Heft 51.) V. D ie V erb reiteru n gsarb eiten .
Mit den B auarbeiten w urde am 25. Juni — 6 Tage nach dem Zu
schläge — begonnen, und zw ar von der Copitzer Seite (r. U.) her, wo auf dem der Firma zur V erfügung gestellten Bauplatze oberstrom seitig entlang der Brücke die erforderlichen Schuppen, eine Betonm ischm aschine (4001 fassender M ischer, 20-P S -R ohölm otor) und ein Aufzugturm am Pfeiler H aufgestellt und die Rüsthölzer gerichtet w urden. Die Brücke selbst konnte der beschränkten Platzverhältnisse w egen nur vorübergehend zur Lagerung von Baustoffen, nicht aber zur A ufstellung von Bau
maschinen benutzt w erden.
Vor Beginn der eigentlichen B auarbeiten m ußte zunächst die unter der Brückenfahrbahn, 50 cm vom alten Fußw egbord entfernt liegende G as
fernleitung der „Gosag*, H eidenau, verlegt w erden. Nach Ü bereinkom m en mit der E lbtalzentrale der K raftwerke W estsachsen, die auf der eisenbahn
seitigen Straßenhälfte vier 20-kV-Leitungen liegen hatte, konnte die G as
leitung auf der eisenbahnseitigen Straßenhälfte in 1 m A bstand von diesen Kabeln verlegt w erden.
Mit den A rbeiten des Aufbruches von Straße und G angbahn und des Abbruches von G eländer, Stirnm auerw erk usw. w urde am 2. Juli an der Copitzer Rampe begonnen. Den nunm ehr erforderlichen w echselw eisen Ein
bahnverkehr (nach den A usschreibungsbedingungen auf im M aximum 140 m Länge bei m indestens 3 m Breite) regelten städtische Polizeibeam te von einem Beobachtungs- und Richtungstürmchen aus in der üblichen W eise mit Hilfe von grünen und roten D rehscheiben und Lichtern. Der ge
waltige V erkehr, der nam entlich in den Zeiten des Schichtwechsels der vielen Fabriken des Pirnaer Bezirks vielfach beängstigende Ausm aße annahm, gew öhnte sich sehr bald an die Einschnürung, W artepausen und
die zu verm indernde Fahrgeschw indigkeit (Abb. 12). Trotz der be
schränkten Platzverhältnisse auf der Baustrecke ist w eder ein ernsthafter V erkehrs- noch Bauunfall eingetreten. Den Fußverkehr auf eine neben
der b estehenden noch besonders einzurichtende M otorbootfähre in^Nähe der Brücke zu verw eisen, m ußte w egen M angels an geeigneten Fähr- landestellen und Zugangsw egen oder wegen der sonst erst für die kurze Zeit aufzuw endenden hohen K osten abgelehnt w erden.
Abb. 12. V erkehrseinschnürung w ährend der Bauarbeiten.
Abb. 13. R üstung von G rund aus.
Die Firma hatte sich entschlossen, die erforderlichen Rüstungen bei den Landbogen von G rund aufzuführen, dam it also bis zu 14,5 m hohe H olzgerüste aufzuführen und nur bei den Bogen über Wasser die schon früher erwähnte Rüstart mit Hilfe von Kragträgern anzuw enden. Sie ver
zichtete dam it von vornherein auf den Vorteil der Zeit- und Geldersparnis, der sich erst bei fortlaufender A nwendung des gleichen A rbeitsvorganges durch die m ittlerweile gesam m elte Erfahrung und die dadurch mögliche Schematisierung ergibt. Nach ihrer Angabe wäre es nicht möglich gew esen, die erforderliche Anzahl Träger in der kurzen Bauzeit zu beschaffen, anderseits glaubte sie wohl, mit der V erw endung von Holzgerüsten
Abb. 14. Rüstung für die Schalung in den Stromöffnungen.
billiger zu kommen. Aber auch die Beschaffung des nötigen Rüstholzes in der kurzen Zeit machte Schwierigkeiten. In der U nm öglichkeit der rechtzeitigen Beschaffung der Rüsthölzer und -eisen und sonstiger Bau
stoffe soll auch der Grund gelegen haben, w eshalb die Firma dem Drängen des Bauamtes, die Bauzeit durch Arbeiten in Doppelschichten wenigstens in den Som m erm onaten noch w eiter abzukürzen, nicht nachgeben konnte.
Bei den geringeren Rüsthöhen konnten noch einfache Stangengerüste verw endet w erden. Bei den letzten vier Landbogen jedoch w urden in Abständen von 9,5 m Gerüstpfeiler aufgeführt, die durch hölzerne, zur V erminderung der Durchbiegung durch Sprengw erke nochmals abgestützte Fischbauchträger verbunden w urden (Abb. 13). Rechnerisch war hierbei die größte Durchsackung zu 1,1 cm erm ittelt w orden. Tatsächlich betrug sie — jedenfalls infolge der großen Hitze im Juli und August — höchstens 2,7 cm. Die gleichmäßige und w esentlich geringere (1,6 cm) Durchbiegung
Querschnitt
Abb. 15. Das A rbeitshängegerüst.
bei der später verw endeten Rüstart mit Hilfe eiserner Konsolträger gegen
über der sehr ungleichm äßigen und starken Durchbiegung bei den Stand
gerüsten w ar noch ein besonderer Vorteil des erstgenannten Rüstverfahrens.
Nach Abbruch des Stirnm auerwerkes, Aushub der Baugrube für das Gegengewicht, W iederaufm auerung der Brückenstirn bis zur erforderlichen H öhe und nach A bgleichung der U nterbauebene für das Gegengewicht w urden die Schalungen versetzt und die Eiseneinlagen für den Beton ausgelegt und abgebunden. An den Treppenpodesten m ußten diese Einlagen w esentlich verstärkt w erden. Am oberen Podest w urden zwei I B-Träger von 20 cm Höhe m it seitw ärts angenieteten C 16 einbetoniert und an einem besonderen Betonklotz von 6 t Gewicht verankert.
Der Beton (1: 2,5 : 2,5) w urde in Kippwagen im Aufzugturm hochgefahren und auf einem über der G egengew ichtplatte, später auch über der fertigen K ragplatte hinw eggeführten Baugleis verfahren und verteilt. Um den Beton in der Färbung dem Sandsteinm auerw erk anzupassen, w urde in den Ansichtflächen steinm etzartig zu bearbeitender Beton aus Lausitzer Granitsplitt im M ischungsverhältnis 1 :3 vorgesetzt.
Der Abbruch des Stirnm auerw erks der S t r o m b o g e n und die W iederaufm auerung geschah zunächst von der Brücke und von einfachen leichten H ängegerüsten aus. Nach Fertigstellung der U nterbauebene w urden 6,25 m lange W alzträger 1 2 0 in A bständen von je 1,10 m so ausgelegt, daß sie 3 m über die Brückenstirn hinausragten (Abb. 14). G egen Ü berkanten wurden sie durch eine vorübergehend aufgebrachte Auflast von 1,3 t/m gesichert. Die Baugrube m ußte dieses Gegengewichtes wegen noch um 50 cm verbreitert ausgehoben w erden. Auf diesen Kragträgern w urde die K ragplatte eingeschalt. Gegengewicht und Kragplatte w urden auch hier gleichzeitig betoniert. Der brückenw ärts der Stirn liegende Teil der I-T rä g e r wurde in das G egengew icht mit einbetoniert.
In der K ragplatte w urden in A bständen von 2,2 m je zwei Löcher von 5 cm Durchm. nahe der Brückenstirn und der vorderen Plattenkante ausgespart (Abb. 15). Durch diese Löcher w urden R undeisenbügel geführt, deren untere Enden durch Flacheisen gefaßt und mit M uttern und G egenm uttern ver
schraubt w urden. Das A rbeitsgerüst baut sich auf Q uer
balken auf, die durch diese R undeisenbügel gesteckt wurden.
Von diesem A rbeitsgerüst aus w urden dann zunächst die eisernen I-K ragträger, die ja nun ihren Zweck erfüllt hatten, autogen abgeschnitten.
Dem noch hervorstehenden Endstück des Trägers w urde Beton vorgesetzt;
später jedoch w urden fertige und bereits steinm etzartig bearbeitete Vorsatz
betonplatten vorgem auert. Auch die gesam te Steinm etz-Bearbeitung der Ansichtsflächen und der Ausgleich von U nebenheiten und Unregelm äßig
keiten der K ragplatte geschah von diesem A rbeitshängegerüst aus. Nach Beendigung dieser Arbeiten w urde das H ängegerüst in ähnlicher Weise, wie es angebracht w orden war, w ieder abgebrochen (Abb. 16). Die einzelnen Teile w urden von dem jew eils restlichen Teile des Hänge
gerüstes aus oder mit Hilfe von Seilen unm ittelbar auf die Brücke gezogen. Ein Kahn fischte etw a in den Strom gefallene H olzteile wieder auf. Die mit Hilfe von Eisenrohren ausgesparten Löcher in der Krag
platte w urden m it besonderen abschraub-
— — baren Verschlußkappen versehen.
Dieser ganze Vorgang der Rüstung und A brüstung und der B auarbeiten in den Strom öffnungen ging anstandslos vor sich.
Der A rbeitsfortschritt w ar so, daß in einer Woche auf je eine Bogen- und eine Pfeiler
länge von zusam m en im Durchschnitt 35 m zunächst das M auerw erk abgebrochen und w ieder aufgem auert und die Träger verlegt w urden. In jed er Woche w iederholten sich dann diese A rbeiten für den folgenden Bogen
F a c h s c h r i f t für das g e s a m t e B a u i n g e n i e u r w e s e n . 827
mit P feiler, und zugleich w urden d ie E ise n v e r le g u n g s- und B e to n ie r u n g s
arbeiten d er in der v o r ig e n W o ch e b e g o n n e n e n Ö ffn u n g m it P feiler
fertig. s
Die Rüstungen entlang der Rampenm auer auf Pirnaer Seite und für die Treppe mit Podesten w urden w ieder von G rund auf als einfache Stangengerüste ausgeführt. Der Beton für diese K ragplatte und für die Kragplatten der beiden Bogen auf Pirnaer Seite w urde in einer am Brückenkopf bei der Einm ündung der Brückenstraße aufgestellten zw eiten Mischanlage hergestellt und von dort aus ebenfalls mit Fördergleisw agen verfahren. Auf diese W eise konnte auch die K ragplatte des von Pirnaer Seite her dritten Bogens erst fertiggestellt w erden, ehe mit dem Abbruch des Stirnm auerwerkes des zw eiten Bogens begonnen w urde. Die Bau
arbeiten über diesen Bogen m ußten getrennt voneinander vorgenom m en werden, damit eine der beiden Strom öffnungen für den Schiffahrtverkehr offen bleiben konnte, wenn die andere w egen der G efährdung der Schiff
fahrt gesperrt w erden mußte.
Frühestens 6 Tage nach Beendigung der Betonierungsarbeiten w urden jeweils das G egengew icht durch doppelten A sphaltfilzbelag und drei-
Am 18. O ktober w urde die gesam te Brückenfahrbahn freigegeben, und die V erkehrsposten, die seit 25. Juni Tag und Nacht auf der Brücke hatten stehen m üssen, konnten eingezogen werden. Damit galt der Bau als fristgemäß (bedingungsgem äß bis 18. Oktober) beendet. Das letzte Fußw egstück w urde am 27. O ktober für den Verkehr frei.
Eine eigentliche Probebelastung w urde nicht vorgenom men, da die K ragplatte auf ihre H auptlänge schon w ährend des Baues als A blagerungs
platz für Bauschutt und Baustoffe hatte dienen und die schwere Förder
bahn hatte tragen müssen. Die Beobachtungen hierbei rechtfertigten den Verzicht auf eine Probebelastung.
Insgesam t w urden an 96 A rbeitstagen 545 m3 M auerwerk abgebrochen, 400 m3 Boden ausgehoben, 660 m3 Mauerwerk und M agerbeton, 880 m 3 Eisenbeton und 3400 m2 K leinpflaster hergestelll. Die Belegschaftstärke betrug im Juli 40, im August 70, Septem ber 80, O ktober 50 Mann im Durchschnitt. — Nach der anerkannten Schlußabrechnung betragen die gesam ten Baukosten ohne die der Stadt zufallenden Kosten für die neue Beleuchtungsanlage und für verschiedene N ebenarbeiten rd. 195 000 R.-M., wie veranschlagt.
Abb. 16. A bbruch des H ängegerüstes.
maligen Anstrich isoliert, die Bordschw ellen verlegt und der M agerbeton aufgebracht, auf den dann in einer Sandschicht das K leinpflaster versetzt wurde. Wie schon auf S. 811 erw ähnt, m ußte die Fahrbahn insgesam t etwas höher gelegt w erden, so daß nach Fertigstellung der fußw eg
seitigen Fahrbahnhälfte auch die bahnseitige noch um gepflastert werden mußte oder um gedreht.
Mit der U m pflasterung w urde zugleich das alte halbkreisförm ige Sandsteingerinne m it den alten überstehenden Abschlußdeckeln entlang der Trennungsmauer zwischen Straße und Eisenbahn sowie ein Sockelvor
sprung dieser M auer beseitigt. Die Rinne w urde durch ein Pflastergerinne mit befahrbarem G itter über den Einlaufschächten ersetzt. Durch diese Maßnahmen w urden an nutzbarer Fahrbahnbreite noch rd. 50 cm g e wonnen.
Den letzten Putz- und B eräum ungsarbeiten voraus gingen noch die Aufbringung eines 2 cm starken A sphaltbelages auf Fußw eg, Pfeilern und oberem Treppenpodest, die A ufbringung von Stahlbeton auf den Treppenstufen m it unterem P odest und die A ufstellung des G eländers und der K andelaber für die Beleuchtung.
Um das Brückenbild m öglicht w enig zu verändern, wurde das alte eiserne G eländer w ied er verw endet.
F olgende B auzeitpunkte seien besonders erw ähnt:
2. Juli Beginn der Abbrucharbeiten, 27. Juli Beginn der Betonarbeiten,
28. August B eendigung der Eisenbetonarbeiten für die Landbogen, 3. O ktober B eendigung säm tlicher B etonarbeiten.
Abb. 17. Die fertige K ragplatte.
VI. Schluß.
Der V erbreiterungsbau paßt sich in seiner einfachen äußeren Form mit der zinnenartigen B egrenzung sehr gut dem alten Brücken- und Stadtbilde an und erfreut sich allgemein beifälliger Beurteilung. Es ist gelungen, alte und neue Bauweise zu harmonischem Zusamm enwirken zu verbinden (Abb. 17).
Allerdings waren Zweifel entstanden, ob bei dem ständig steigenden Kraftwagenverkehr, insbesondere nach der Sächsischen Schweiz (Steigerung auf der Elbbrücke seit 1924/25 auf das Dreifache), die durch A uskragung nur um 2 m mögliche V erbreiterung (Gewinn an nutzbarer Breite 2,5 m) zweck
mäßig und ob nicht vielm ehr eine sofortige V erbreiterung der Brücke von G rund auf richtiger sei.
Eine solche V erbreiterung von G rund aus h ätte allerdings gleich für die w eitere Zukunft ausreichend vorgenom men w erden m üssen und würde w enigstens das Zehnfache der jetzigen V erbreiterung gekostet haben.
Durch Ersparung von Bauzinsen w ürde sich die A uskragung also selbst für den Fall bezahlt gem acht haben, daß sie schon in w enigen Jahren durch eine V erbreiterung von G rund auf w ürde ersetzt w erden müssen.
Die H inausschiebung eines solchen N eubaues hat aber w eiter den Vorteil, daß der Bau dann besser der heute noch nicht absehbaren Entwicklung des Straßenverkehrs angepaßt w erden kann. Die viel um strittenen Fragen des A usbaues des Straßennetzes nach und in der Sächsischen Schweiz, des N eubaues von Elbuferstraßen und neuen Elbbrücken bei Pillnitz, Pratzsch
witz usw. hängen eng hierm it zusam m en.
Nach alledem war die V erbreiterung der Brücke durch Auskragung w ohl als die zur Zeit einzig richtige Lösung anzusehen.
Al l e R e c h t e V o r b e h a l t e n .
Druckverteilung im Baugrunde.
IV. Spannungsverteilung an der Sohlfläche von Oründungskörpern.
Von Prof. Dr.-Ing. F. Kögler, Freiberg, Sa., und Regierungsbaum eister Dr.-Ing. A. Sch eidig, Moskau.
(Fortsetzung aus Heft 18, S. 268.) g
B e r i c h t i g u n g : Form el 30 in der „Bautechnik“ 1929, Heft 18, S. 272 soll richtig heißen: om = ——- • (1 — cos <pr ) • 1 tg f r
2
Sowohl für die Frage nach der Druckverteilung im U ntergrund unter einer örtlichen Last, wie auch nach der Beanspruchung des Lastübertragungs
körpers selbst spielt die Kenntnis der D ruckverteilung unm ittelbar unter der Sohlfläche der Last, die „Sohldruckverteilung“, eine entscheidende Rolle. Deren G esetze sind aber heute noch ziemlich unbekannt und unerforscht. Es ist bereits an anderer Stelle kurz darauf hingew iesen w orden, daß die neuen Erkenntnisse, sow eit solche vorliegen, von den bisher üblichen Annahmen erheblich abweichen, da der Sohldruck auch unter einer starren Platte sich nicht gleichmäßig, sondern ungleichmäßig v erteilt38).
In diesem Aufsatze sollen die neuen Erkenntnisse auf diesem G ebiet etwas eingehender dargestellt w erden, da sie als G rundlage für die W eiter
bildung der Theorie — und zwar sowohl einer allgem einen Theorie des Baugrundes im E n g e ß e r s c h e n Sinne mit dem Ziel einer Bestimm ung seiner Tragfähigkeit, als auch der Berechnung durchgehend auf Baugrund gestützter Bauteile ■— von besonderer B edeutung sind, also auch erheb
lichen praktischen W ert besitzen.
A. B ew eise für die U ngleichförm igkeit der Sohldruckverteilung.
Die Betrachtungen seien zunächst beschränkt auf s t a r r e L a s t k ö r p e r , die eine Schüttung auf ihrer Oberfläche örtlich beanspruchen. Die bisherige Anschauung, daß die Bodenreaktion gleichförmig stattfinde (pm = p 0), trifft nicht zu. Diese besitzt vielm ehr einen hohen G rößtw ert in der M itte und wird am Rande zu Null. Die M öglichkeiten, die sich in diesem Falle für die Form der Sohldruckverteilung ergeben, sind in Abb. 44 dargestellt. An die Stelle des Rechtecks (p 0 = Q : F) tritt eine Parabel (p m = 2 p 0), ein Dreieck (pm = 3 p 0), oder gar eine Pfeilspitze oder
„G locke“ (pm > - 3 p 0) mit nach innen gekrüm m ten Flanken.
2. Wenn man von den M essungen in verschiedenen Tiefen aus (Dar
stellung der V ersuchsergebnisse, Abb. 13 bis 16, in 60, 50, 40, 30, 20, 10 cm Tiefe) nach oben hin extrapoliert, kom m t man ebenfalls zu einer un
gleichförmigen Druck Verteilung, die in Abb. 15 u. 16 bereits einge
zeichnet ist.
Abb. 47. Druckverteilung nach der Breite und Tiefe.
Abb. 45. Lastplatte
mit eingebauten Meßdosen. Abb. 46.
Welche V erteilung sich einstellt, hängt in erster Linie von der Größe der Lastfläche, sodann aber auch von der Stärke der Belastung, der relativen Dichte der Schüttung und der inneren Reibung ab. Diese Einflüsse sollen später noch im einzelnen untersucht w erden. Zunächst mögen qualitativ die Beweise für die U ngleichförm igkeit allgemein angeführt w erden.
1. Auf S. 207 des Aufsatzes II. („Bautechnik“ 1928, Heft 15) ist der Nachweis in elem entarer Form erbracht, daß unter Voraussetzung der G ültigkeit des Superpositionsgesetzes die bei den M essungen in einer gew issen Tiefe erhaltenen Ergebnisse nur rechnerisch gefunden werden können, wenn man eine dreieck- oder parabelförm ige V erteilung des Sohldruckes annimmt.
ss) „B auingenieur“ 1926, Heft 6, S. 101; „Beton u. E isen“ 1926, Heft 6, S. 120; S c h e i d i g : Die V erteilung senkrechter Drücke in Schüttungen.
D issertation, Freiberg 1926.
3. Die U ngleichförm igkeit der Sohldruckverteilung ist von den V erfassern durch M essungen unm ittelbar in der Sohlfläche nachgeprüft und festgestellt worden. Die V ersuchsapparatur ist in Abb. 45 und 46 wiedergegeben.
Der Belastungskörper b esteh t aus einer Betonplatte von 63 cm Durchm., in die 9 M eßdosen einbetoniert s in d ; der Druck in ihnen wird durch Ruhedruckmanometer (r77777^ ^ i gem essen. Gleichzeitig ist
der Druck an 150 Stellen in 40 cm Tiefe gemessen (Apparatur vgl. auch Ab- 1' | f | 'f f' bild. 11 u. 12). Die Er-
J ' " i ^ gebnisse sind in Abb. 47
Jy j d arg estellt, und zwar
j f i Vy sind dort sowohl die Mes-
| w sungen unm ittelbar unter der Lastsohle selb st, wie auch diejenigen in 40 cm Tiefe verzeichnet. Beide stim m en recht gut überein und bilden eine w ertvolle Ergänzung der früheren Ergebnisse.
Das Diagramm der Sohldruckverteilung w eist einen M ittendruck p m = 1,9 p 0 auf, am Rande wird dagegen die Spannung gleich Null. Die Ungleichförm igkeit der Sohldruckverteilung ist dam it für Schüttungen auch ein
wandfrei durch den Versuch bestätigt.
Die Sohldruckverteilung eines Lastkörpers auf einer S c h ü t t u n g steht dam it im offensichtlichen G egensätze zu der Spannungsverteilung an der Sohlfläche eines starren, kreisrunden L astkörpers, der einen f e s t e n e l a s t i s c h e n K ö r p e r auf seiner O berfläche beansprucht. Nach der Theorie des elastisch-isotropen H albraum es, die von B o u s s i n e s q , F ö p p l und neuerdings w ieder von S c h l e i c h e r 39) beh an d elt worden ist, besitzt sie beim festen Körper theoretisch die in Abb. 48 gestrichelt gezeichnete G estalt und wird nach Schleicher praktisch die ausgezogene Form annehm en.
Der feste K örper reagiert also ganz anders als die Schüttung. Die Sohldruckverteilung ist bei ihm gerade um gekehrt: ein hoher Größtwert am Rande und ein M indestw ert in der Mitte!
39) Zur Theorie des Baugrundes. Bauingenieur 1926, Heft 48 u. 49.
*Sand I . A A
^ VWc'm Meßdoseri: ; ;
Abb. 48.
^züidÿn Manometern ; : : - > - '
- F a ch s e h r i f t für d as g e s a m t e B a u i n g e n i e u r we se n. 829
B. Erklärung d e r E rs c h e in u n g e n . 1. A u f G r u n d d e r F o r m ä n d e r u n g e n .
Eine Erklärung der Eigenart der V erteilungsgesetze für den Sohldruck beim körnigen Boden ergibt sich zunächst aus den Form änderungen.
Belastet m an eine S c h ü t t u n g auf ihrer Oberfläche, so setzt eine Kornbewegung ein, die in Abb. 4 9 40) dargestellt ist. Die Körner in der Nachbarschaft d e s R an d es w eichen seitlich aus und können daher wenig oder keinen Druck übertragen, so daß der H auptteil der Bodenreaktion von der Mitte gestellt w erden muß.
gemessen
Abb. 50.
tastende Versuche und daran anschließende Arbeitshypothesen entwickeln können, die den festigkeitsmechanischen Eigenschaften des schüttigen Materials entsprechend Rechnung tragen.
2. A u f G r u n d d e r E r d d r u c k t h e o r i e .
Die Ungleichförmigkeit der Sohldruckverteilung leitet P i h e r a 41) ab mit Hilfe der Drucklinienfelder, die aus der Rankineschen Erddrucktheorie gewonnen sind. Wenn seine Ableitungen auch nicht unbedingt bew eis
kräftig sind, so können sie doch als zweckmäßige Arbeitshypothese b e
zeichnet w erden, weil sie qualitativ mit den Versuchen im Einklang stehen.
Sie bew egen sich allerdings ausschließlich im Bereiche „Form änderungen durch A uftrieb“, setzen also Drücke voraus, die in der Praxis nicht auf- treten, rechnen ferner mit dem „Reibungswinkel“, einer ebenso unbestim m baren und nicht konstanten, also auch nicht verw endbaren Größe, wie etwa die „Bettungsziffer“. Deshalb ist den zahlenmäßigen Auswertungen gegenüber eine gewisse Vorsicht am Platze.
Abb. 49. B odenbew egung unter einsinkender Last.
Die Nachgiebigkeit der B odenteilchen unter dem Rande des Last
körpers macht sich natürlich ganz besonders stark bem erkbar, wenn der Lastkörper auf der Oberfläche des Bodens aufsitzt. Sie tritt zurück, wenn um die Last herum noch eine gew isse B odenaufschüttung vorhanden ist, d. h., wenn der Baukörper in größerer Tiefe g egründet ist. Dann ist das Ausweichen der Teilchen nach der Seite und nach oben hin erschwert, die Druckverteilung wird also gleichm äßiger w erden.
Der Charakter der S ohldruckverteilung hängt also wesentlich von den
„Randbedingungen“ ab, worauf noch eingegangen w erden wird. Daß der Bodenwiderstand am Rande tatsächlich kleiner ist als in der Mitte, zeigt klar und anschaulich ein Versuch, der in Abb. 50 dargestellt ist. Die acht Belastungselemente erhalten infolge der gew ählten Lastübertragung genau gleiche Drücke. Die Einsenkungen der einzelnen Klötze wachsen von der Mitte nach dem Rande hin,
weil der Widerstand des Bodens dort geringer ist als in der Mitte.
Er hat am Rande die M öglichkeit, nach der unbelasteten Seite hin aus
zuweichen, auch wenn dies in der Hauptsache nur elastisch geschehen sollte. Vor allem kom m t aber noch hinzu, daß die Bodenteilchen unter dem Lastkörper, wenn sie sich
senken wollen, mit den außerhalb der Sohlfläche liegenden in keiner Weise durch Zug- oder Schubfestigkeit verbunden sind; ihre Bew egung nach unten ist also besonders leicht möglich.
Der körnige Boden steht dam it im schroffen G egensätze zum festen Körper; denn bei diesem wird infolge der zug- und schubfesten V er
bindungen aller Teile der Ring außerhalb der Lastfläche gezw ungen, an deren Einsenkung teilzunehm en. Es leu ch tet hiernach ein, daß infolge
dessen die Spannungen im festen K örper am Rande des Lastkörpers be
sonders hoch werden müssen und daß eine besonders hohe Beanspruchung auf Schub auftritt. A ußerdem verhindert die Ringzugfestigkeit des festen Körpers in der Zone um den Lastkörper herum das Ausweichen der vom Lastkörper gedrückten Teile nach der Seite hin.
Während also dem festen K örper zur Aufnahm e der örtlichen Last sowohl seine Druckfestigkeit, wie auch in erheblichem Maße neben ihr und sie unterstützend seine Zug- und Schubfestigkeit zur V erfügung steht, kann ein körniger Boden nur tragen auf G rund seiner druckfesten Lagerung und der Mitwirkung einer gew issen inneren Reibung.
Dieser grundlegende U nterschied im M aterial läßt alle Hoffnung, die Gesetze des körnigen B augrundes am elastischen isotropen Halbraum studieren zu wollen, wie es Schleicher (F u ß n o te39) versucht hat, zunichte werden. Eine zukünftige B augrundtheorie wird sich nur im Anschluß an
40) Aufnahme hinter einer G lasw and. Von S t r o h s c h n e i d e r . Vgl.
auch Aufsatz II., Abb. 20.
Abb. 51.
Das amerikanische Track C om m itee42) hat schon im Jahre 1920 ver
sucht, für die Art der Spannungsverteilung in Schüttungen an der Sohl
fläche von Holzschwellen (quer zur Längsachse) eine theoretische Er
klärung mit Hilfe der Rankineschen Theorie zu geben. Es werden die an der Sohlfläche auftretenden konjugierten Spannungen erm ittelt und unter Annahme eines Reibungswinkels zwischen Boden und Schwelle die höchste zulässige Last erm ittelt, die die Lastfläche aufnehm en kann, ohne daß ein Gleiten eintritt. Abb. 51 zeigt die auf diesem Wege ge
fundenen Druckverteilungsdiagramme.
Die Verfasser halten diese Wege zur quantitativen Ermittlung der V erteilung der Bodenreaktion für wenig aussichtsreich, da nicht alle Einflüsse berücksichtigt werden und da der Reibungswinkel in praktischen Fällen doch nicht bekannt ist; außerdem ist dieser sicher keine Konstante, sondern von vielen Faktoren abhängig und an verschiedenen Stellen der Sohlfläche verschieden groß.
Jedenfalls führen aber auch diese Betrachtungen beide zur ungleich
förmigen Sohldruckverteilung.
C. Der Einfluß des Randes bei Schüttungen.
Die Art der Sohlverteilung bei Schüttungen hängt wesentlich von den R a n d b e d i n g u n g e n ab. Stellen wir uns eine in allen Richtungen u n e n d l i c h g r o ß e L a s t p l a t t e vor, so verschwindet der Einfluß des Randes, und es muß g l e i c h f ö r m i g e S o h l d r u c k v e r t e i l u n g eintreten.
Für einen endlich breiten, aber unendlich langen L a s t s t r e i f e n bestehen nnr A usweichmöglichkeiten in einer Richtung (quer zur Achse), so daß die U n g l e i c h f ö r m i g k e i t der Verteilung, die in der G rö ß ep m des M itten
druckes ihr Maß hat, g e r i n g e r sein wird, als bei a l l s e i t i g e n d l i c h e n K r e i s l a s t p l a t t e n , bei denen die Ausweichmöglichkeiten nach allen Seiten vorhanden, die Sohldruckverteilung daher am ungleichmäßigsten sein muß. Damit komm en wir den Erscheinungen auch quantitativ näher.
Ist in Abb. 44 der Durchmesser d sehr klein, so ist die Druck
verteilung p m > 3 p 0 am w ahrscheinlichsten; wird d unendlich groß, so wird p = p 0. Damit sind die Erscheinungen in Abhängigkeit von der Flächengröße in zwei Grenzen eingeschlossen. Über die G esetzm äßigkeit im nächsten Abschnitt!
Bei mittelgroßen Platten wird sich in der M itte eine möglichst gleich
förmige D ruckverteilung einzustellen suchen, soweit die Randbedingungen das zulassen (vgl. Abb. 5 3 d). Zum Vergleich mag die G eschwindigkeit des fließenden W assers in Rohrleitungen herangezogen werden. Ist das Rohr sehr eng, so sind die G eschwindigkeiten im Q uerschnitt wegen des Einflusses der W andreibung sehr ungleichmäßig, weil die Randbedingungen das Bild des G eschwindigkeitsdiagram mes beherrschen.
Ist das Rohr sehr w eit, so herrscht im größten Teile nahezu gleichförmige G eschwindigkeit, weil der Einfluß des Randes stark zurücktritt (vgl.
Abb. 52). Dieser Vergleich dürfte vielleicht auch den Weg zu einem mathem atischen Ansatz erm ög
lichen, wenn der Einfluß des Randes sich auf G rund von Versuchsunter
lagen einm al zahlenm äßig wird ausdrücken lassen.
4>) P i h e r a , D ruckverteilung, Erddruck, Erdw iderstand, Tragfähigkeit.
Wien 1928.
42) Proceedings, Am. Soc. Civ. Eng. Pap. a. Disc. 1920, S. 259.
b)
i l 1l
1 ■ | \
Abb. 52.
