DIE BAUTECHNIK
6. Jahrgang BERLIN, 1. Juni 1928 Heft 23
Alte Spurweite der Krane 70,9 t---
— S,30 ...
frudit- Sdtuppen HHM&H
Pfeiler mit Gewölbe M .m +3,00
Querschnitt N.m+0,53
Umbau der Kaimauer am Versm ann- und M agdeburger-K ai v o r den Fruchtschuppen A und B
A l l e R e c h t e V o r b e h a l t e n .
in Hamburg.
Von Baurat W . S c h w e rd tfe g e r, W asserbaudirektion H am burg.
Die K aim auer am V ersm ann- und M agdeburger-K ai vor den Frucht
schuppen A und B (Abb. 1) im nördlichen H am burger Freihafengebiet w urde im Jahre 1888 erbaut. Sie sollte als F undam ent für einen großen, vielstöckigen Speicher nach Art d er bekannten Bauten der H am burger
Abb. 1. Lageplan.
Freihafen-L agerhaus-G esellschaft1) dienen und w urde zunächst bis - f 6,80 m über H am burger Null ( = — 3,538 m NN) hochgeführt. A us Abb. 2 sind die E inzelheiten der alten K aim auer zu erkennen. Sie bestand aus dem eigentlichen vorderen M auerkörper auf H olzpfahlgründung mit dahinter
liegenden V erstärkungspfeilern, die, in A bständen von 8,60 m angeordnet, ebenfalls auf H olzpfählen g eg rü n d et und untereinander durch G ew ölbe verbunden w aren. Die Pfeiler w aren mit dem durchlaufenden Teil im V erband gem auert. Durch die Pfeiler, die G ew ölbe und
die auf ihnen ruhende E rdlast sollte die Standsicherheit des M auerkörpers erreicht w erden. Im Jahre 1896 w urde die M auer bis auf + 8,60 m HN ausgebaut, nachdem man die Planung des Speicherbaues fallen gelassen und sich zu einem kaim äßigen A usbau der U ferfront am M agdeburger und V ersm ann-K ai mit einer K aistraße und dahinter
liegenden U m schlagschuppen entschlossen hatte. In den nächsten Jahren erstanden dann hier die Fruchtschuppen A und B, die den H auptteil des b ed eu te n d en H am burger Südfruchtim ports aufzunehm en haben (Abb. 3).
V or etw a 20 Jahren bem erkte man vor dem Schuppen A und dem W estende des Schuppens B ein V orgehen der K aim auer, das sich im Laufe der Jahre im m er m ehr ver
s tä rk te 2). Sofort nach den ersten W ahrnehm ungen dieser B ew egungen w urden U ntersuchungen des M auerkörpers und Pfahlrostes angestellt. A ufgrabungen hinter der Kai
m auer legten einen durchlaufenden Riß zwischen dem eigentlichen . M auerkörper und den V erstärkungspfeilern ') D er Hafen von H am burg, von ®r.=3ng. cljr. L. W e n d e- m u t h , O berbaudirektor, und Baurat W. B ö t t c h e r . H am burg 1927. V erlag M eißner & C hristiansen. V ergl. Abb. 40 u. 41, S. 112 u. 113.
2) V erankerung einer H am burger K aimauer. Von Dipl.-Ing.
S c h ä t z l e r , B aum eister der B audeputation zu H am burg.
Zeitschr. f. A rchitektur u. Ingenieurw esen 1911, S. 488 ff.
bezw . G ew ölben frei (Abb. 2 u. 4). H ierdurch w urde der Beweis er
bracht, daß die V erbindungskonstruktion zwischen den an sich fest gegründeten Pfeilern und dem vorderen M auerkörper zu schwach war, um die auftretenden Zugkräfte aufzunehm en. Nach dem A breißen der Vcr- stürkungspfeiler w ar der vordere Teil der M auer nicht m ehr in der Lage, dem Erddruck standzuhalten. Die M auer ging vor und richtete sich zu
gleich auf, ein Beweis für die ausreichende Anzahl und die an sich außer
ordentlich feste R am m ung der Schrägpfähle, die nunm ehr auch die lot
rechten Kräfte aufzunehm en hatten, da sich der M auerkörper von den G eradpfählen fast ganz abgehoben h a tte und durch diese infolgedessen keine senkrechten K räfte m ehr auf den Baugrund übertragen w erden konnten. Die Schräg- und G eradpfähle hatten gew isserm aßen ihre Rollen vertauscht. Die Schrägpfähle nahm en außer einem Teil des w agerechten Schubes säm tliche senkrechten Kräfte auf, w ährend die G eradpfähle nur verm öge ihrer V erbindung m it dem Schw ellrost und ihrer E lastizität in kleinem Um fange mit zur A ufnahm e des w agerechten Schubes heran
gezogen w urden. Durch U ntersuchungen des Schw ellrostes bei N iedrig
w asser w urde festgestellt, daß die Pfahlköpfe und die Längsholm e teil
w eise erheblich zerstört waren. M essungen in der vorderen M auerflucht ergaben erhebliche A usbuchtungen. U nter diesen U m ständen m ußte man an eine schleunige Sicherung d er M auer g ehen und versuchen, dies im Laufe der Jahre durch Einbau von Ankern zu erreichen. Trotzdem war es nicht möglich, der Bew egung gänzlich Einhalt zu g eb ieten (Abb. 5).
Bevor zu den U rsachen dieser Bew egung S tellung genom m en wird, muß kurz auf die frühere G eländebeschaffenheit an dieser Stelle des Hafens eingegangen w erden. Im 16. Jahrhundert trafen sich an der Ecke des heutigen M agdeburger- und V ersm ann-Kais zw ei Elbarm e, die die dam alige Elbinsel G randesw ärder im N orden und Süden um flossen, w ährend am O stende des h eutigen Fruchtschuppens B und in der G egend des h eutigen Schuppens 22 eine zum B aakenw ärder gehörige Insel lag (Abb. 6). Im Laufe der Zeit traten durch die zielbew ußten B estrebungen, die N orderelbe an die Stadt heranzuziehen, w eitere V eränderungen ein, und in d er M itte des vorigen Jahrhunderts bis zur Zeit des Zollanschlusses finden w ir dann den in Abb. 7 dargestellten Zustand des zu Beginn des K aim auerbaues vorhandenen B augeländes. D er Elbarm südlich vom alten G randesw ärder ist versandet, und an der Stelle des nördlichen befindet sich der M agdeburger Hafen.
Die südw estliche Spitze d er Insel G randesw ärder ist verschw unden.
Die K arte zeigt hier eine W asserfläche, die dam als als
Ansicht
Pfahl und Schwellrost Schnitt A -ß
Abb. 2. K onstruktion der alten Mauer.
304 D I E B A U T E C H N I K , Heft 28, 1. J u n i 1928.
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F ru c h tsc h u p p e n ß Landsatt
'Hafenbahnhof Kai-rechts
L ____________ i - ... I . ... ...J l
0 WO ' 200 300m.
Abb. 6. Das B augelände um 1600.
i i l ii
0 WO 200 300m
A bb. 7.
Das B augelände um 1870.
Abb. 4. Riß ln der alten Mauer.
(Blick in die Aufgrabung). u a i
50 tOO 150
Abb. 3. Lageplan der Baustelle.
200m.
fruchtschuppen B Wasserse/re
0 1 2 3 1 5 6 7 8 3 Wem Maßstab für die Ausweichung
0 10 20 30 10 50m.
Maßstab fü r die Längen
Abb. 5. A usw eichungen der alten M auer.
F a c h s c h r i f t f ü r 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 . 305
Schnitt a -b Portah/ertängerung
( U iU2V ?
Neue Spurweite der Kräne 1 Verbreit. StraBeK',S VerbrKampe
---9,10---- ^ r — 0,05- -•
Mw.tm Sandstein -
NUN tits +3,80 ßosa!t-\
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—Querschnitt CL-t)~r~j-e- Verstärkter toj I jCisenbetonpfghk ¡||
Schnitt c -d . VePstärktär U
Querschnitt 1 \ ' Verstärkter
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Sandstein
Basalt z,t i Z,00 Z.00
\Dehnungsfuge- Eiserne Spundwand
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Bohlenbelag j Verzahnungsedititze Schnitt e - f
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Abb. 9. Entfernen der Krane
H olzhafen diente. Im Norden w urde dieser H afen durch eine Ufer
böschung b eg ren zt, die etw a an der Südseite der heutigen Straße V ersm ann-Kai (Abb. 3) und parallel zu ihr verlief. Die H afensohle fiel verm utlich in sanfter N eigung nach den beiden vorerw ähnten Elbarm en hin ab. Auf dieser Fläche hatte sich im Laufe der Jah rh u n d erte eine nicht unerhebliche Schlickschicht abgelagert, auf d er dann der später auf
gebrachte Boden stets gleiten m ußte und, gegen die K aim auer vor
schreitend, dieser zum V erhängnis w urde. D er hinter ihr später auf
gebrachte Boden m ußte erhebliche w agerechte Schübe auf sie ausüben.
Diese w aren naturgem äß dort am größten, wo die H afensohle am steilsten nach den alten E ibarm en zu abfiel. H ier sind auch, w ie aus Abb. 5 ersichtlich, gerad e d ie größten A usbuchtungen der K aim auer entstanden.
Bem erkensw ert ist ferner, daß die A usw eichungen der K aim auer nach Durchquerung der alten Elbarm e im ansteigenden G elände m ehr und mehr verliefen und schließlich ganz aufhörten. H ieraus g e h t hervor, daß die heute hin ter der K aim auer lagernden B odenm assen ganz ver
schieden starke Schübe auf die M auer ausüben, je nachdem es sich um größere oder geringere M engen aufgebrachten Bodens und außerdem darum handelt, ob dieser auf einer geneigten H afensohle oder auf einer höher g elegenen ebeneren G eländefläche lagert. D iese V erschiedenartig
keit der w agerechten B eanspruchung der M auer m it ihren teilw eise nicht unerheblichen E rddrücken h ätte sie nicht gefährden können, w enn man an der ursprünglichen P lanung der Speichervorsetze mit großen lotrechten Auflasten festgehalten hätte, die sich aus den auf ihr zu errichtenden G ebäuden ergaben. Als man jedoch diese A bsicht zugunsten des kai- mäßigen A usbaues des M agdeburger- und Versm ann-Kals aufgab, traten gänzlich v eränderte A nsprüche an die K aim auer heran, denen sie, wie die Tatsachen zeigen, nicht m ehr gew achsen war. Um es noch einm al kurz zusam m enzufassen: D ie ungünstigen B odenverhältnisse und die ver
änderte Inanspruchnahm e der K aim auer w aren die hauptsächlichsten U r
sachen für ihr V ersagen.
Um gegen die G efahr des Einsturzes ein für allem al gesichert zu sein, die vorhandenen A usbuchtungen zu begradigen, und um die von den Kai- betrieben schon seit längerer Zeit beantragte V ertiefung der H afensohle vor den Fruchtschuppen, die mit Rücksicht auf die steigenden Schiffs
abm essungen notw endig w urde, ausführen zu können, entschloß man sich zum völligen U m bau d er K aimauer.
Im W inter 1926/27 w urden die erforderlichen A usschreibungsunterlagen in der K onstruktionsabteilung der W asserbaudirektion angefertigt. Um die vorerwähnten Bedingungen zu erfüllen, ist zunächst nach dem Abbruch des vorderen M auerteiles eine neue H olzpfahlreihe vor d er alten Anlage vorgesehen, die m it Rücksicht auf die V ertiefung der H afensohle um 2 m
(auf — 4 m HN) mit einem Pfahlabstande von 2,15 m bis — 8 m HN zu ram m en ist. Die alte
Spundw and, die natur- Abb. 10. M auerabbruch mit Druckluft, gem äß bei einer H afen
vertiefung dem verm ehrten Erddruck nicht m ehr gew achsen ist, wird durch eine Larssenwand Profil 4 ersetzt. Die auftretenden Zug- und D ruckkräfte w erden durch E isenbetonpfahlböcke, die in einem A bstande von 2 m geram m t w erden, aufgenom m en. Die V erbindung der Eisenbetonpfahlböcke m it dem vorderen M auerkörper wird durch eine E isenbetonplatte h ergestellt, die die L arssenw and in ihrem oberen T eile faßt und ihr als A uflager dient. Durch die in die P latte einbetonierten Eisen wird der vordere Teil der M auer an den rückw ärtigen E isenbetonpfählen verankert. Aus diesem G runde sind die vorerw ähnten Eisen m it den Eiseneinlagen der Pfähle und den im vorderen M auerkörper einbetonierten E isenbahnschienen verbunden. Auf dem vorderen Teile der P latte erhebt sich dann der obere M auerkörper.
Abb. 8 zeigt Ansicht, G rundriß und Schnitt des ausgeführten Entw urfes.
Im April 1927 w urden durch die Bürgerschaft die Mittel bew illigt, und am 3. Juni 1927 erhielt die Firm a G rün & Bilfinger A.-G., M annheim , Zw eig
niederlassung H am burg, den A uftrag zur A usführung. Säm tliche Erd-, Abbruch- und B etonarbeiten sow ie die R am m ung der E isenbetonpfähle führte die Firma selbst aus, w ährend sie für die R am m ung der Spund
wand und der H olzpfähle sow ie für die Zim m erarbeiten die H am burger Firm a Fluck & Sohn als U nterübernehm er herangezogen hatte.
Für den U m bau der K aim auer stand m it Rücksicht auf das im No
vem ber w ieder einsetzende Fruchtgeschäft nur die äußerst kurze B auzeit von kaum fünf M onaten zur Verfügung, eine nicht zu unterschätzende Schw ierigkeit bei der A usführung. Sofort nach Z uschlagerteilung begann die Firm a m it dem A ufnehm en des Pflasters der alten K aistraße, dem A btransport der Pflastersteine in die inzwischen geräum ten Fruchtschuppen A und B und dem A ushub des Sandbodens h in ter der K aim auer, der in bauseitig zur V erfügung gestellten Schuten abgefahren w urde. W egen der D ringlichkeit der Arbeiten w urde an zwei Stellen, am Ostend.e des Schuppens B (Bauabschnitt B) und am O stende des Schuppens A (Bauab
schnitt A) (Abb. 3), mit der A rbeit begonnen; auch w urden sofort D oppel
schichten eingerichtet. B evor der eigentliche Abbruch der K aim auer in Angriff genom m en w erden konnte, w urden die vor den Schuppen A und B stehenden H albportalkrane teils vor den angrenzenden Schuppen 22 g e schoben, teils m ittels eines Schw im m kranes abbefördert und an freien Plätzen des Hafens gelagert (Abb. 9). V ier Laufkatzenkrane, die auf diese' W eise nicht entfernt w erden konnten, w urden zunächst am W estende des
Frucht- Schuppen
Ansicht
Grundriß
Abb. 8. Konstruktion der neuen M auer.
306 D I E B Ä U T E C H N I K , Heft 23, 1. J u n i 1928.
Rnuabschnilt ,A_
luppen A
ii Laufkatzen kröne
Fruchtschuppen B
Baustelle
Schuppens B zusam m engeschoben und blieben dort so lange stehen, bis vor Schuppen A ein genügend großes Stück der neuen K aim auer fertig
gestellt war, um sie hierher verschieben zu können.
G leichzeitig mit dem A btransport des Bodens w urde mit dem A ufnehm en einer in der K aistraße liegenden W asserleitung und des K raftkabels sowie m it dem A bsteifen der Schuppenram penm auer begonnen. M itte Juni w aren diese A rbeiten so w eit gefördert, daß der Abbruch der alten M auer in Angriff genom m en w erden konnte, der zunächst von H and betrieben w urde. Bald zeigte sich jedoch, daß auf diese W eise kein genügender Baufortschritt erzielt w urde. Es w urde deshalb m it Kom pressoren und D rucklufthäm m ern die A rbeit fortgeführt (Abb. 10). Zur E rleichterung der K om pressorarbeit w urden außerdem W asserdruckpressen angesetzt, die größere Stücke der K aim auer lostrennten, die dann für den A btransport leichter von den K om pressoren zerkleinert w erden konnten. Auch dieses A rbeitsverfahren erw ies sich noch als zu langsam ; man schritt nunm ehr zu Sprengungen m ittels A m m onium -G elatine, die die A bbrucharbeiten w esentlich erleichterten und die vorhandene Sandsteinverblendung, die bei der neuen M auer zum Teil w ieder V erw endung finden sollte, kaum beschädigten. Das abgebrochene B acksteinm auerw erk w urde in Schuten verladen und die gew onnenen Sandsteinquader zur S äuberung u nd w eiteren B earbeitung auf den Schuppen gelagert. Inzwischen w aren im Schuppen B die für die H erstellung der B etonpfähle erforderlichen Einrichtungen g e troffen, so daß mit dieser A rbeit am 6. Ju li begonnen w erden konnte (Abb. 11). Um m öglichst schnell ram m fähige Eisenbetonpfähle zu erhalten,
Abb. 11. H erstellung der E isenbetonpfähle.
w urden die ersten Pfähle u n ter V erw endung von Schm elzzem ent aus der A bteilung R olandshütte des Lübecker H ochofenw erkes hergestellt. G leich
zeitig angefertigte Probew ürfel ergaben bei einem M ischungsverhältnis von 1 Teil Schm elzzem cnt zu 2 l/2 Teilen K iessand nach 3 Tagen eine D ruckfestigkeit von 450 bis 500 kg/cm 2.
Bei der H erstellung der Pfähle m ußte äußerste Sorgfalt beobachtet w erden. Der Beton w urde sehr feucht gem ischt; die geschütteten Pfähle w urden 6 bis 7 Stunden nach der H erstellung m it Säcken abgedeckt und von da ab jed e S tunde reichlich m it W asser begossen. Nach 36 Stunden w urden sie ausgeschalt und bis zur 60. Stunde stark genäßt. Die T em pe
ratur stieg beim A bbinden verhältnism äßig schnell und erreichte nach 15 bis 25 S tunden ihren G rößtw erte mit 30 bis 35 ° C. Nach 40 bis 60 Stunden war w ieder norm al. Die K osten für Eisenbetonpfähle bei V erw endung von Schm elzzem ent stellen sich noch ziem lich hoch, da Schm elzzem ent etw a 2 l/2mal teu rer ist als norm aler Eisenportlandzem ent, so daß seine V er
w endung nur da vertretbar ist, wo die w irtschaftlichen V orteile einer
Abb. 13. Blick auf die Anfang A ugust.
kurzen Bauzeit die hohen Kosten auf wiegen.
Etwa 60°/0 der B eton
pfähle, für deren H er
stellung eine längere Zeit zur V erfügung stand, sow ie die übrigen B eton
arbeiten w urden daher auch aus dem billigeren Eisenportlandzcm ent der G utehoffnungshütte O ber
hausen und des Hoch
ofenw erks Lübeck h er
gestellt.
Anfang Juli w aren die A bbrucharbeiten bis + 5,40 m HN (U nterkante d er zukünftigen Eisen
betonplatte) so w eit g e d ie h e n , daß im östlichen wie im w estlichen Ab
schnitt je eine Ramme für die H olzpfahlram m ung aufgestellt und mit der Ram m ung der nach dem Entw urf vor die alte M auer zu schlagenden Pfahlreihe begonnen w er
den konnte. D iese g e staltete sich recht schw ie
rig, da die neuen Pfähle
häufig mit den alten Abb. 12. Ram m ung der E isenbetonpfähle.
Pfählen im G runde zu
sam m entrafen, obw ohl der Platz für einen jeden neuen Pfahl bei N iedrigw asser nach dem Stande der benachbarten alten Pfähle genau fcstgelegt w urde. An der stum pfen Ecke V ersm ann-K al und M agde
burger-K ai w ar es w egen derartiger H indernisse trotz Zuhilfenahm e von eisernen Pfahlschuhen und A nw endung von Spülung nicht möglich, die neuen Pfähle bis zur vorgeschriebenen Tiefe hinunterzuram m en. Wir sahen uns daher g ezw ungen, zur V erstärkung der M auer vor die vor
g eseh en e Pfahlreihe noch eine zw eite zu schlagen, deren Pfähle dann die richtige Tiefe und F estigkeit erreichten. Das w ar hier an der abgeschrägten Ecke um so unbedenklicher, als die Fahrw asserbreite dadurch nicht e rh eb lich eingeschränkt wurde. Nachdem die H olzpfahlram m ung genügend fortgeschritten w ar, w urde anschließend m it dem V erzim m ern d er Pfühle und dem Aufbringen des H olm es für die neue Pfahlreihe begonnen.
An die H olzpfahlram m ung schloß sich M itte Juli im östlichen Abschnitt die R am m ung d er Eisenbetonpfähle für die P latte m ittels eines am B aaken
höft g egenüber dem Bauplatze m ontierten und dann mit Hilfe eines Schw im m kranes nach dem V ersm ann-K ai beförderten D am pfham m ers. M it Rücksicht auf eine etw aige G efährdung der S chuppensäulenfundam ente durch S pülung w ar diese für die R am m ung der Eisenbetonpfähle und der Larssenbohlen verboten w orden. O bgleich P fähle w ie Bohlen 9 bis 11 m größtenteils durch S andboden geschlagen w erden m ußten, g estaltete sich die Ram m ung nicht überm äßig schwierig. Sogar die Ram m ung der Druck
pfähle 1 : 8 über Kopf (Abb. 12), die sich m it Rücksicht auf die beschränkten R aum verhältnisse nicht verm eiden ließ, erw ies sich entgegen unseren ursprünglichen B edenken als g u t durchführbar. Die hier verw endeten Schm elzbctonpfähle legten einen glänzenden Beweis ihrer H altbarkeit ab. Sie konnten teilw eise schon drei Tage nach ihrer H erstellung ohne A nstände geram m t w erd en , nur in w enigen Fällen w urde der Kopf zer
schlagen , so daß ein n euer nachgearbeitet w erden mußte. W ährend M itte Juli im Bauabschnitt B m it der R am m ung der E isenbetonpfähle begonnen w urde, w urde im A bschnitt A die R am m ung d er Larssenwand in Angriff genom m en. Um diese A rbeiten ausführen zu k ö n n e n , m ußten die alten V erankerungen (s. Abb. 3) durchschnitten w erden. H ierbei zeigte sich, w elch außer
o rdentlicher Druck auf der M auer g elastet hatte. Im A ugenblick des D urchschneidens der A nker konnte man einen m erkbaren Ruck in d er M auer w ahrnehm en.
W ährend des Ram m ens der Larsseneisen ging die alte M auer infolge der B odenerschütterungen sogar noch etw a 20 cm vor, so daß w ir uns gezw ungen sah en , im B auabschnitt A vorsichtshalber in einer Länge von etw a 60 m vor der M auer S andboden zu klappen. A nschließend an die Ram m ung d er Larssenw and w urde m it dem Ab
bruch des u n ter + 5,40 m HN liegenden M auerw erks b e gonnen. Zur b esseren V erbindung des n euen Beton-
F a c h s c h r i f t f ü r d a s g e s a m t e R a u i n g e n i e u r w e s e n . 307
Abb. 14. Aufbau des unteren M auerkörpers.
körpers mit dem alten M auerw erk w urden in A bstünden von 2,00 m schw albenschw anzförm ige V erzahnungsschlitze eingestem m t, die in Abb. 8 ersichtlich sind. H ierbei stellte sich heraus, daß die S andsteinverblendung, deren W iederverw endung für die V erblendung der neuen V orderfläche man zunächst beabsichtigt hatte, derartig m ürbe war, daß ein großer Teil der Q uader nicht unversehrt aus dem Backsteinm auerw erk gelöst w erden konnte. Es w urde deshalb für diesen Teil der neuen M auer eine Basalt
verblendung unter V erw endung neuen M aterials angeordnet.
Ende Ju li w ar auch die R am m ung der E isenbetonpfähle im Bau
abschnitt B so w eit fortgeschritten, daß dort eine Ramm e m it dem Schlagen der Larssenw and b eginnen konnte. Anfang A ugust hatte der D am pfham m er hier die Eisenbetonpfähle auf eine Länge von 100 m fertig geschlagen.
Dann w urde er m ittels Schw im m kranes nach dem Bauabschnitt A gesetzt, um zunächst hier die R am m ung zu been d en . D ieser Zustand ist aus Abb. 13 ersichtlich, auf der im V ordergründe der Bauabschnitt A m it drei Rammen vor dem Fruchtschuppen A, im H intergründe A bschnitt B vor dem Frucht
schuppen B m it zwei Ramm en erkennbar ist. Zwischen beiden A bschnitten sieht man ein stehengebliebenes Stück der alten M auer mit den oben erw ähnten vier Laufkatzenkranen. — U nterdessen konnte in beiden Bau
abschnitten mit dem A bbruch des u n ter + 5,40 m H N liegenden M auer
w erks fortgefahren und anschließend d er E ichenbohlenbelag als V erbindung zw ischen dem vorderen Holm der alten M auer und dem neuen Holm auf
gebracht w erden (s. A bb. 8). Vor Schuppen A stellte sich nach dem Maucr- abbruch heraus, daß der vordere alte Holm infolge des V orgehens der M auer so stark g ek an te t und beschädigt w ar, daß man die eichenen Bohlen nicht darauf befestigen konnte. Es w urde deshalb eine E rneuerung auf etwa 60 m angeordnet. Bei der Freilegung zeigte sich in voller D eutlichkeit, was man auch bereits früher vor Beginn der B auarbeiten festgestellt hatte, daß dieser Holm teilw eise auf den Pfählen nicht m ehr auflag und daß auch die dahinterliegenden H olm e vollständig aufgespalten und zerdrückt waren, so daß ihr V erbleiben u n ter der neuen K aim auer bedenklich erschien. Es w urde deshalb auf eine K aim auerlänge von 50 m der g esam te Schw ellrost freigelegt, d er erste alte Holm durch einen neuen ersetzt, der zw eite herausgenom m en und die alten Pfähle durch eine E isenbetonplatte auf verlo ren er Schalung gefaßt und zum Tragen gebracht (Abb. 8, Schnitt c— d).
Auf eine Länge von w eiteren 80 m kam der verstärkte Q uerschnitt 2 nach Abb. 8, Schnitt e—/ , zur A usführung. D urch diese erheblichen M ehrarbeiten w urde d er Baufortgang nicht unw esentlich verzögert, was uns zur Ein
führung einer dritten Schicht (Nachtschicht) veranlaßte. Von diesem Zeit
punkte an w urde bis E nde O ktober stets in drei Schichten gearbeitet.
M itte A ugust w urde im A bschnitt B m it dem V ersetzen des G ranit
sockels und dem H erstellen des B asaltm auerw erkes b e g o n n en , an das sich die B etonschüttung zw ischen der alten M auer und der neuen V erblendung schloß (Abb. 14). Es folgte dann E nde des Monats das Kappen der E isenbetonpfähle und die H erstellung des Eisengeflechtes für die Eisenbetonplatte (Abb. 15). Die Eiseneinlagen w urden als A nkereisen in den vorderen M auerkörper hineingeführt und m it dort einbetonierten E isenbahnschienen verbunden. Um die P latte abschnittw eise in einem Guß herstellen zu können, haben wir die zw ei H auptabschnitte A und B zusam m en in zehn U nterabschnitte eingeteilt, von denen A bschnitt 1 bei der B aakenbrücke und A bschnitt 10 am O stende vom Schuppen B lag.
Die Länge eines jed en U nterabschnittes betrug etw a 45 m (vergl. die Übersicht, Abb. 3). Im Laufe des A ugust w ar die R am m ung der Holz
pfähle bis auf den U nterabschnitt 6 im B auabschnitt B , wo noch die
Abb. 15. F lechten der E isenbetonplatte.
Laufkatzenkrane standen, fertiggestellt, und in der ersten H älfte des Sep
tem ber auch die R am m ung der Larssenw and und der E isenbetonpfähle im Bauabschnitt A beendet. D er D am pfham m er w urde w ieder nach A bschnitt B gesetzt, um dort die Eisenbetonpfahlram m ung zu beendigen. Die Ramm ung der Larssenw and w ar hier inzw ischen ebenfalls so w eit fortgeschritten, daß sie den D am pfham m er nicht m ehr behinderte.
M ittlerw eile w ar auch im A bschnitt A (U nterabschnitt, 5) mit d er H er
stellung der neuen M auerverblendung, d er B etonschüttung des unteren M auerteiles und dem Eisenflechten für die P latte begonnen. Es folgte hier M itte S eptem ber die B etonierung der Platte, die man im U nterabschnitt 10 schon zu Anfang des M onats in Angriff genom m en hatte. An die Betonierung der P latten schloß sich die H erstellung des oberen Teiles der K aim auer (Abb. 16), das V erlegen der G ranitabdeckplatten und der Regcnw asserab- flußleitungen sow ie das H interfüllen der K aim auer und das V erlegen der W asserleitung in der K aistraße. Es sei hier noch bem erkt, daß der A b
schnitt 5 E nde Septem ber so w eit fertiggestellt war, daß die L aufkatzen
krane zum U m bau dorthin verfahren w erden konnten, ln der vorher geschilderten W eise w urden die A rbeiten u n ter A usnutzung säm tlicher Sonntage fortgeführt, so daß der eigentliche K aim auerbau am 6. N ovem ber b een d et war.
Abb. 16. Aufbau des oberen M auerkörpers.
Da infolge der durch die R am m ung hervorgerufenen B oden
erschütterungen die R am penm auer und mit ihr die R am penabdeckung sow ie der Fußboden in beiden Schuppen bis zur w asserseitigen Karr- bahn erheblich versackt w ar, m ußte M itte S eptem ber im Anschluß an die H interfüllung der K aim auer mit d er W iederherstellung vorgenannter A nlagen begonnen w erden. W egen der vorgesehenen V erbreiterung der R am penabdeckung um 60 cm w urde die R am penm auer entsprechend v er
stärkt (Abb. 8). Der Abbruch der versackten R am penabdeckung (Abb. 17), das Entfernen von H olzverschlägen an der w asserseitigen Schuppenw and, die für die A ufbew ahrung von W aren und G eräten dienten, das H öher
legen des Fußbodens und das W iederaufstellen der V erschlage w urde von der B auverw altung im E igenbetrieb ausgeführt, w ährend d ie S chüttung der
308 D I E B A U T E C H N I K , Heft 23, 1. J u n i 1928.
Abb. 17. W iederherstellung der Rampe. A bb. 18. Die M auer nach dem U m bau.
'^25,0^-2S,K~-2S,5
'Wr-./shseni» wvv-W/ZV/ v» ■■ v w -jy v/nvrr
56,00—4 - ---- f- 61,00
G rundriß
i.
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.R am penm auer und der A bdeckplatte der Firma Grün & Bilfinger als M ehr
arbeit übertragen w urde. Der Z em entestrich auf der R am penabdeckung w urde u n ter Zusatz von Festan und Liturin hergestellt, M ittel, die dem Beton eine besondere H arte geben und ihn gegen die B eanspruchung durch den K arrenverkehr w iderstandsfähig machen sollen. Im Anschluß an die H erstellung der R am penm auer folgte die Einplanierung und Pflasterung der K aistraße, die bis zum 18. N ovem ber 1927 vor der östlichen H älfte des Schuppens B und vor Schuppen A am M agdeburger- und Versm ann-Kai fertiggestellt w ar (Abb. 18). Zur gleichen Zeit w ar auch die Anfang O ktober begonnene Ram m ung und V erzim m erung der Streich
pfähle vor der K aim auer durch die H afenbauabteilung B, der U m bau der Krane durch die M aschinenbauabteilung und die V ertiefung der H afen
sohle von — 2,70 in HN auf — 4 m HN durch den staatlichen Baggerei
betrieb beendet. Am 17. N ovem ber w urde die Kaistrecke vor dem Frucht
schuppen A dem Betriebe w ieder übergeben, und am gleichen Tage konnte der erste Fruchtdam pfer seine Ware im Schuppen einlagern. Nun
m ehr setzte das Fruchtgeschäft in vollem U m fange ein und zw ang uns,
auch die Restarbeiten vor und in dem Fruchtschuppen B mit äußerster Schnelligkeit zu beenden. Anfang D ezem ber konnte auch dieser Schuppen m it der vor ihm liegenden Kaistrecke dem Frachtgeschäft zur V erfügung g estellt w erden.
W ie w ichtig die rechtzeitige F ertigstellung des K aim auerum baues und der W iederherstellungsarbeiten auf den Schuppen war, g eh t daraus hervor, daß vom 17. N ovem ber bis 13. D ezem ber 1927 in den beiden Schuppen nicht w eniger als 250 000 Kisten mit Südfrüchten (in der H auptsache A pfelsinen, M andarinen und kalifornische Äpfel) m it einem G ew icht von über 12 Mill. kg gelöscht w urden, deren U nterbringung in den übrigen Fruchtschuppen nicht m ehr möglich gew esen wäre.
Die A rbeiten w urden geplant und ausgeführt u n ter der Leitung von O berbaudirektor ®r.=3ng W e n d e m u t h und B audirektor B u n n i e s . Die K onstruktionsarbeiten w urden in der von O berbaurat B a r i t s c h geleiteten K onstruktionsabteilung geleistet. Die Aufsicht über die B auarbeiten selbst lag dem V erfasser ob, w ährend m it der örtlichen B auleitung Dipl.-Ing.
B e n r a t h betraut war.
Die V e rw en d u n g von Kabeln für Z ugbänder w eitg esp a n n ter B ogen brücken.
A l l e R e c h t e V o r b e h a l t e n . Von Prof. 2)r.=3nq. K a rn e r, Zürich.
Mit zunehm ender S tützw eite einer Brücke bleiben das G ew icht der Fahrbahn und die V erkehrslast f. d. lfd. m angenähert gleich, wenn nicht der Belastungsgleichw ert für letztere je nach der Vorschrift sogar ab
nim mt. Das G ew icht der H auptträger der Brücke m it den zugehörigen Längs- und Q uerverbänden dagegen nim m t außerordentlich rasch zu, und
die überw iegende tote Last beeinflußt K osten und W irtschaftlichkeit des B auw erkes ungünstig. D er G roß-B rückenbau erfordert daher einen Briicken- stoff, der entsprechend hohe Festigkeit besitzt und ein m öglichst niedriges Eigengew icht ergibt; zugleich w erden die Q uerschnitte und A bm essungen der einzelnen Bauteile im V ergleich mit einer A usführung in einem Bau-
Zu Abb. 1.
oberer Wind verband
Ansicht 21,00
Zu Abb. 1.
S c h n itt C -D S c h n itt A -ß
F a c h s c h r i f t f ü r d a s g e s a m t e B a u i n g e n i e i t r w e s e n . 309
Stoff geringerer Festigkeit ebenfalls kleiner, dadurch leichter bearbeitbar und wirtschaftlicher. W ir bleiben aber bei der V erw endung eines ein
heitlichen Baustoffes höherer Festigkeit nicht stehen, sondern verw enden je nach der statischen G liederung des Bauw erkes auch zwei oder m ehrere verschiedene Baustoffe, w enn wir beispielsw eise bei w eitgespannten H änge
brücken für das Zugglied Baustoffe w eit höherer Festigkeit, näm lich Kabel anw enden. Jedem Baustoff wird der Bauteil zugew iesen, der seiner Eigenart am besten entspricht, das K abel übernim m t reine Zugkräfte, w ährend aus Stahl diejenigen Teile der Brücke geb au t sind, die der V er
steifung dienen und als solche außer Zug auch Druck und Biegung auf
zunehm en im stande sind.
W enn nun auch bei w eitgespannten H ängebrücken (bei H ängebrücken kleiner Stützw eiten ist eine Kom bination zw eier Baustoffe durchaus nicht am Platze!) die V erw endung von Kabeln längst b ekannt ist, so scheint doch in der Literatur die V erw endungsm öglichkeit eines Kabels als Zug
band für eine B ogenbrücke b isher noch nicht erörtert w orden zu sein.
Da bei dem W ettbew erb um die Brücke in Köln-M ülheim (Ersatz-Schiff
brücke) u n ter anderem auch eine Bogenbrücke mit einem K abelzugband eingcreicht w orden w a r1) und diese insbesondere auch w eiterhin unter den in Frage kom m enden Bauformen eine sehr ernsthafte Anhängerschaft hatte, will ich auf die B esonderheiten eingehen, die sich technisch b ei der V erw endung eines Kabels als B ogenzugband ergeben. A nscheinend ist bei der B eurteilung der V erw endung eines Kabels bei einer Bogen
brücke mit Zugband die A nalogie mit der K abelhängebrücke nicht g e nügend erkannt, daher w erde ich auf den V ergleich zwischen einer Bogen
brücke mit K abelzugband und einer K abelhüngebrücke m it aufgehobenem H orizontalschub besonders eingehen. Ä sthetische Fragen und die Frage nach den G esam tkosten des B rückenbaues sollen bei den nachfolgenden A usführungen nur gestreift w erden. Es ist zunächst notw endig, den Entw urf der Bogenbrücke mit dem K abelzugband, w ie er der Stadt Köln vorlag, zu schildern, um dann zu zeigen, daß die K abelverw endung nach reiflicher Ü berlegung aus technischen und w irtschaftlichen G ründen vorgeschlagen wurde.
Der von der Firm a Aug. Klönne, D ortm und, eingereichte Entw urf geht aus Abb. 1 hervor. Die g eg en ü b er der ersten A usschreibung ge-
*) Vergl. „Die B autechnik" 1927, H eft 9 , S. 106 ( S c h a p e r ) , ferner
„Der B auingenieur“ 1927, A ufsatz üb er den W ettbew erb für die Köln- M ülheim er Rheinbrücke von K o m m e r e i l und R e in .
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---
& K rä fteeer/a u f beiangespannten Seiten Abb. 3 a.
Z u gban deeran h eru n g A u fsich t
P, ___ ,a.
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änderten B elastungsannahm en und die verringerte B rückenbreite sow ie der zutage g etreten e W unsch nach einer größeren Stützw eite hat diese dar
g estellte Brückenform aus dem ursprünglich ein
gereichten Entw urf „G espannter B ogen“ u n ter gleich
zeitiger V erw endung eines V ollw andbogens entstehen lassen.
D er Rheinstrom wird in einer H auptöffnung von 337 m Stützw eite überspannt, an die sich zw ei Seitenöffnungen anschließen, die auf der Seite M ülheim 61,28 m und auf der Seite Köln 70,0 m Stützw eite zeigen.
Für die H auptöffnung und für die beiden Seitenöffnungen sind vollwandige Bogen bezw. Balken vorgesehen, und auch die Fiutbrücken, die sich auf der linken Strom seite an die Seitenöffnung anschließen, sind zur Ver
einheitlichung des gesam ten B rückenbildes als B lechträger ausgebildet.
Der H auptbogen ist ein Sichelbogen, der auf M itte B ogenträger, im Scheitel gem essen, eine H öhe von 47 m über den Kämpfern hat, also einen Stich von 1 : 7,2 aufweist. Die A bstände der H ängestangen, die die vom Zugband unabhängige Fahrbahn tragen, sind aus ästhetischen und w irtschaftlichen G ründen mit rd. 30 m A bstand, und zw ar von den Kämpfern zur Bogenm itte zunehm end gew ählt. Das Zugband ist in Fahr
bahnhöhe angeordnet. Da bei einem Sichelbogen das hochgelegte Zug
band zw eckm äßig nicht im Schnittpunkte m it der Bogenachse an diese angeschlossen w ird (w egen der dam it verbundenen großen B iegungs
m om ente aus lotrechten Kräften an den Bogenenden), so geschieht der Anschluß in den P unkten C— D der beiden Seitenöffnungen A — E und B —-F (Abb. 2). D iese Seitenöffnungen sind daher in ihrer Q uerschnitt
ausbildung ebenfalls zw eiw andige B lechträgcr w ie der Bogen selbst und leiten die H orizontalkraft des Zugbandes zu den Kämpfern zurück, um dort das G leichgew icht mit dem vom Bogen herkom m enden Druck her
zustellen. Die A nordnung des Z ugbandes bed in g t also eine teilw eise H eranziehung der Seitenöffnungen zur A ufnahm e des Kräftespiels, w o
durch die außerordentliche theoretische Ä hnlichkeit m it einer H ängebrücke mit aufgehobenem H orizontalschub entsteht. Die schem atische D arstellung der Abb. 2 zeigt, daß trotz der H öherlegung des Zugbandes dessen W irkung die gleiche ist wie bei einem an den Kämpfern angreifenden.
Die P arallelverschiebung der Kraft geschieht auf K osten der Seitenöffnungen allein, in denen den durch senkrechte Lasten hervorgerufenen Bean
spruchungen entgegengesetzte B iegungsm om ente erzeugt w erden. Bei richtiger A usbildung en tsteh t durch diese H öherlegung keine w esentliche V erm ehrung des Eigengew ichtes. Die elastische W irkung des Z ugbandes erstreckt sich nicht nur auf dieses allein, sondern auch auf die beiden Seitenöffnungen, w as bei der B erechnung berücksichtigt ist. Die Fahr
bahn ist frei schw ebend angeordnet, in der E bene der H auptträger sind H auptlängsträger (mit der S tützw eite der H ängestangenentfernung) vor
gesehen, die die eigentliche Fahrbahn tragen. Die sonstige G liederung, die A nordnung von V erbänden usw. ist die übliche, w obei nur auf leichtes, luftiges A ussehen g esehen wird.
Mit A usnahm e des Zugbandes ist für die gesam te K onstruktion Si- Stahl als Baustoff gew ählt, und für die D urchführung ergeben sich norm ale K onstruktionsabm essungen.
A bw eichend von den bisher bekanntgew ordenen Form en der B ogen
brücken mit Zugband, bei denen die Z ugglieder d er H auptträger aus m ehr oder w eniger steifen gen ieteten K onstruktionen bestehen, sind aus G ründen, die ich später ausführlich darlegen w erde, K abel angeordnet. Beiderseits der H auptlängsträger, die in der Achse der H aupttragw ände liegen, ist je ein K abelsystem aus 24 Schenkeln von etw a 85 mm Durchm. in sechs
eckiger A nordnung gew ählt. In der laufenden Strecke erhalten diese K abelbündel kräftige V erschellungen, außerdem eine durchlaufende U nter
stützung an den H auptlängsträgern, so daß eine genaue M ontage möglich ist und jed e Biegung im Zugorgan verm ieden wird. Die K abelbündel w erden sym m etrisch an den beiden Schilden der H auptträger der Seiten-
B ruchfestigkeit vorgeprüft und dann einzeln m ontiert wird. Die Schenkel b estehen aus erp ro b ten , patent- verschlossenen Seilen von b ekannter Q uerschnittanord
nung. D er A nschluß d er K abelbündel an die Eisen
konstruktion der seitlichen Träger g eh t aus der schem a
tischen V erankerungsskizze der Abb. 3 hervor. Um im A nschlußbereich den Seilen eine zueinander parallele Lage zu geben, sind A bstandhülsen a übergeschoben.
Die Eingußköpfe b zeigen abw eichend von den sonst üblichen Form en außen quadratischen Q uerschnitt und sind m öglichst klein (aus hochw ertigem Schm iedestahl) gehalten. D ie E ingußräum e sind konisch ausgeführt und innen glatt, die äußere Form d er Köpfe erm öglicht die An
bringung einer kräftigen B andage c, die die Köpfe eines System s gleichsam zusam m enschm ieden sollen, um eine einheitliche W irkung zu erzielen. Um die Längen der einzelnen Schenkel m it Rücksicht auf die später zu b e
310 D I E B A U T E C H N I K , Heft 23, 1. J u n i 1928.
schreibende P rüfung und M ontage auszugleichen, sind besondere Längs
ausgleichfutter d vorgesehen. D er G rundgedanke des A nschlusses ist der, daß säm tliche K raftübertragungen durch unm ittelbare B erührung zw eier Stahlflächen erreicht w erden. Ein anderer W eg ist bei derartigen großen Kräften nicht zweckmäßig, da N ietanschlüsse zu lang und um ständlich w ürden. Die; F utterungen d pressen auf die H auptverteilungsplatten e, die die Lasten w eiter auf die A usgleichfutterung / und diese w ieder an die W andungen der E isenkonstruktion g übertragen. Die schem atische Art der K raftübertragung g eh t aus der Abb. 3 a hervor. Um die richtige S tützw eite für den Bogen zu erreichen, ist der Anschluß nachspannbar eingerichtet; die A nspannung geschieht durch einen Druck w asserpressen- satz p , der, ähnlich w ie die Seilköpfe, in der E isenkonstruktion mit Hilfe d er V e rte ilu n g sp la tte n // gelagert ist. D iese P la tte n // liegen rechtw inklig zu den Platten e, und an den K reuzungsstellen der beiden P lattensystem e findet die K raftübertragung statt, w enn die Pressen in W irksam keit sind.
Abb. 3 b gibt für diesen Fall das Schem a der Lastübertragung. Der Pressensatz b esteh t aus 7 Einheiten, w obei 5 für die aufzunehm enden Kräfte genügen und 2 zur Reserve vorhanden sind.
Für die M ontage der Brücke un ter der gesam ten Eigengew ichtslast (also einschl. der vollständigen Fahrbahnabdeckung) ist aus später noch an g ed eu teten G ründen im Scheitel des Bogens ein G elenk vorgesehen, so daß w ir es zunächst mit einem D reigelenkbogen mit Zugband zu tun haben, für w elches System die Längeneinstellung des Zugbandkabels durch die Pressen in Frage komm t.
Für die B eurteilung des ganzen B rückensystem s ist nun nur noch die Prüfung und der Einbau des K abels von Interesse.
Bei der W ahl des Seilquerschnittes von 85 mm Durchm. w urde von der Ü berlegung ausgegangen, daß diese Z ugglieder in der Fabrik fix und fertig hergestellt w erden und so eng gerollt w erden können, daß sie im Kahn transportiert und in der N ähe des H auptpfeilers der Brücke aus
geladen w erden können. Auf der Brücke ist üb er der E ntladestelle eine große Seilscheibe gedacht, über die die E inzellitzen gezogen w erden.
Die w eitere A djustage der Seile und die Prüfung geschieht auf der längeren V orlandbrücke. Zum Zw ecke des A ngießens der erforderlichen S tahlguß
köpfe sind zwei etw a 6 m hohe G erüste mit Bühnen vorgesehen, auf denen die S eilenden unter Beobachtung des zulässigen K rüm m ungshalb
m essers hochgebogen w erden, um senkrecht vergossen w erden zu können.
Z uerst sind die Eingußköpfc über das S eilende so w eit hinw egzu
schieben, daß das übersteh en d e S eilende etw a die doppelte K opflänge hat.
Dann wird das Seil gespleißt, ein großer Teil d er Einzeldrähte rück
gebogen und der Rest gekürzt. Dann w ird der Eingußkopf über dieses verdickte Ende zurückgeschoben und schließlich das G anze mit Kom
positionsm asse vergossen. Die Prüfung ist zur Zeitersparnis gleichlaufend mit der E ingießarbeit gedacht. Die jew eils fertigen Seile w erden zwischen Spannblöcke m ontiert, um das M aterial bis etw a 5 0 % der Bruchfestigkeit vorzurecken. Mit diesem Vorschlag sollen verschiedene Zwecke erreicht w e rd e n :
erstens w erden die unelastischen D ehnungen zufolge unvollkom m enen Seilverschlusses entfernt,
zw eitens w ird das elastische V erhalten der Seile geprüft, um das für die endgültige Berechnung m aßgebende Elastizitätsm aß zu erhalten, und
drittens w ird durch die Reckung K larheit über die E inheitlichkeit des M aterials erhalten.
Bei diesem V organg w erden die früher angegebenen Seilköpfe m it
geprüft und beobachtet; es w erden in die Brücke also auch geprüfte Gußköpfe mit eingebaut. Das Recken selbst geschieht so, daß die Spannung w ährend etw a l/2 Stunde bis zur H öchstlast u n ter dauerndem N achstellen (da die unelastischen D ehnungen die Pressenspannungen im m erhin beeinflussen) g esteig ert w ird. Die H öchstlast bleibt ebenfalls V2 Stunde in den Seilen. Dann wird das Seil rasch entspannt und noch w ährend der folgenden 24 Stunden periodisch beobachtet. Auch von den beiden erstgenannten Prüfungsphasen w erden Zwischenm essungen genom m en. Das Spannungsdiagram m jed es einzelnen Seiles gib t ein gutes Bild über dessen A rbeitsfähigkeit. Für den Einbau d er Seile w erden besondere V orkehrungen getroffen, um die Seile nach dem Recken nicht m ehr biegen zu m üssen; sie w erden in flacher N eigung üb er H oizrollen un ter ihre endgültige Lage gebracht, und die E inzellitzen w erden mit kleinen F laschenzügen an vielen Stellen gleichzeitig in die richtige Lage gehoben. Das A usgleichen d er etw a vorhandenen Ü berlänge der Seile gegen ü b er der K onstruktion wird sofort nach Einbau jed er einzelnen Litze durch die schon erw ähnten F utterungen vorgenom m en. Nach dem Ein
bringen der ganzen P akete wird dieses geschlossen und ausreichend ver- schellt und auf der ganzen Länge durch eine leichte Eisenkonstruktion unterstützt. Es tritt hier som it der b esondere Fall ein, daß ein Bauglied der Brücke, das Kabel, einer außerordentlichen Festigkeitsprüfung in sein er G esam theit unterzogen wird, bei der die Prüfungsbeanspruchung w esentlich höher ist als die später infolge Eigengew icht und V erkehr zu erw artende. Kein einziger K onstruktionsteil der ganzen Brücke w ird oder kann einer so w eitgehenden P rüfung unterzogen w erden, diese g eh t w eit ü b er die sonst m ögliche Baustoffprüfung hinaus, die sich nur auf U nter
suchung von P robestäben erstreckt. Die Sicherheitserm ittlung bei der Prüfung des K abels ist dabei noch überaus einfach, w enn man bedenkt, daß die Spannung proportional den auftretenden Längenänderungen ist.
B etrachtet man nun ein S eilbündel, dessen Enden konstruktiv derart zusam m engefaßt sind, daß dort eine Längsverschiebung der E inzelteile gegeneinander nicht möglich erscheint, so ist die gesam te Form änderung des B ündels in der Längsrichtung u n ter einer gew issen K raftwirkung ein Maß für die größte in irgend einem D raht und an irgend einer S telle eines E inzelseiles auftretende Spannung. D ieses E rgebnis schw ankt mit dem E lastizitätsm aß noch in gew issen G renzen. Es ist also notw endig, wenn man nicht den noch sicheren W eg einer G renzrechnung mit dem Höchst
w erte des E lastizitätsm aßes einschlagen will, die m ittlere tatsächlich auf
treten d e G röße vor dem Einbau durch praktische M essungen festzustellen, was bei der in Aussicht genom m enen Seilprüfung ohne w eiteres möglich ist. Alle dabei auftretenden U ngenauigkeiten bei der M ontage, kleine L ängenunterschiede in den einzelnen Seilen, unvollkom m ener Anschluß usw.
w erden dabei als spannungsbringend g ew ertet, sind aber in W irklichkeit unelastische W irkungen. B edenkt man noch, daß nach der Prüfung das Seil zum Einbau lediglich eine w agerechte V erschiebung ohne B iegungs
beanspruchungen m itzum achen hat, so sind die g etro ffen en Sicherheits
vorkehrungen von einem U mfange, der eigentlich über das technisch N otw endige w eit hinausgeht.
Bel A nw endung eines derartig hochausgenutzten M aterials sind natur
gem äß die F orm änderungen (L ängsdehnung des Kabels) entsprechend größer als bei A nw endung einer genieteten K onstruktion. Um die hier
durch b egründete M ehrbelastung des Bogens, die natürlich rechnerisch restlos erfaßbar ist, auszuschalten, bleibt der Bogen bei der M ontage bis nach dem A ufbringen der gesam ten ständigen' Last und Straßendecke ein b reig elen k b o g en unter A nordnung eines G elenkes im Scheitel. Da die V erkehrslast nur etw a l/3 der E igengew ichtslast beträgt, kann dadurch etw a % der L ängsdehnung des K abels ausgeschaltet w erden. Erst nach
dem das Zugorgan nach hinreichend langer ruhender B elastung endgültig eingestellt ist, w enn also der Bogen mit Hilfe der Pressen seine tatsächliche Stützw eiten erhalten hat, wird das Scheitelgelenk fest vernietet.
Die größere Längsdehnung eines K abelzugbandes g eg en ü b er einer gen ieteten K onstruktion ist auch w eiterhin desw egen unbedenklich, weil ein schlanker Bogen gegen W iderlagerverschiebungen ziem lich unem pfind
lich ist und d ah er auch ruhig noch die Längsänderung infolge Eigen
gew ichts in Kauf genom m en w erden könnte. W enn trotzdem ein Scheitel- gelenk vorgesehen ist, so geschieht dies außer dem vorhin geschilderten G runde noch w egen der einfacheren M ontage und der besseren Möglich
keit, die endgültige Bogenform richtig zu erreichen.
Die D urchbiegungsberechnungen ergeben für die vorliegende Brücke G rößtw erte von nur etw a 1/2000 der S tützw eite b ei gleichm äßig verteilter V ollverkehrslast. D er berechnete W ert w ird aber praktisch nie elntreten, da die V ollbelastung einer Straßenbrücke u n ter A nnahm e einer vollständig gleichm äßigen V erteilung üb er die ganze Brücke nur theoretisch möglich ist und eine solche B elastung den C harakter einer V erkehrslast verliert, vielm ehr säm tliche Lasten als ruhend angenom m en w erden m üßten. Der tatsächliche Fall un ter Z ugrundelegung eines starken V erkehrs, bei dem die einzelnen Fahrzeuge gew isse A bstände voneinander haben, entspricht höchstens der halben V ollast. ln diesem Falle beträgt dann die D urch
biegung nur 1/4000 der Stützw eite.
Zur V erw endung von K abeln als Z ugglieder für B ogenbrücken kom m t man aus konstruktiven und w irtschaftlichen G ründen ausschließlich bei großen S tützw eiten. F ü r Bogenbrücken m it Zugband w ird die Wirt- schaftlichkeitsgrenze der S tützw eite und die praktische Baum öglichkeit gerade durch die A nw endung von K abeln stark nach oben gerückt. Der praktische V orteil lieg t in der G ew ichtsersparnis g eg en ü b er d er genieteten K onstruktion; diese erstreckt sich aber nicht nur auf das Zugband selbst, sondern auf die gesam te B ogenkonstruktion, da die tote Last für den Bogen eine w esentliche V erringerung erfährt. D as Kabel als Z ugglied höherer Festigkeit ist rein auf Z ug beansprucht; das g e n ie te te Zugband erhält ab er außerdem außerordentliche B iegungsbeanspruchung infolge Eigengew ichts und infolge der B elastung durch die Fahrbahn, und es b e darf ferner eines w esentlichen M aterialm ehraufw andes durch die not
w endige B erücksichtigung der N iet- bezw . B olzenquerschnitte. F ür den vorliegenden Fall b eträg t die gesam te G ew ichtsersparnis g eg en ü b er einer Brücke m it g en ietetem Zugband rd. 3500 t, eine Zahl, die die B erechtigung einer K abelanw endung allein schon erw eist. A ber auch konstruktive V orteile ergeben sich bei der A nw endung des Kabels, da die A usbildung des Z ugbandes einfacher wird, beim A nschluß unübersichtliche, in ihrer W irkung schw er erfaßbare N ietanschlüsse w egfallen und diesen g egenüber das in seiner G esam theit geprüfte Z ugkabel vorteilhafter ist. Auch statisch ist die W irkung des K abelzugbandes einfacher und klarer, da im Zugband ü berhaupt keine und an seiner A nschlußstelle im Bogen w esentlich geringere N ebenspannungen auftreten als bei der V erw endung g e n ieteter Kon
struktionen. Schließlich m ögen die Abb. 4, 5 un d 6 noch die W irkung des ganzen B rückenbauw erkes in ästhetischer H insicht zeigen. Die Abb. 4 gibt, unbeschw ert von M aßlinien, die L inienführung des Bogens u nd den
F a c h s c h r i f t f ü r 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 . 311
Abb. 4.
Ü bergang in die Flutbrücken w ieder; Abb. 5 zeigt die Brücke im M odell und Abb. 6 schließlich einen Blick in das Brückeninnere von der Fahr
bahn aus.
Da, wie schon eingangs erw ähnt, eine gew isse A nalogie zwischen einer Bogenbrücke mit K abelzugband und einer K abelhängebrücke mit aufgehobenem H orizontalschub besteht, w enden w ir uns dem näheren V ergleich zu, der sich lediglich auf eine
H ängebrücke m it aufgehobenem Hori
zontalschub und auf eine Bogenbrücke mit Zugband nach dem vorhin g e schilderten System bezieht. Wir w erden w eiterhin nur m ehr kurz von der H ängebrücke und von der Bogenbrücke sprechen.
1. V e r g l e i c h d e r t h e o r e t i s c h e n S y s t e m e .
Beide Brückenform en sind K om bi
nationen eines druck- und biegungs
steifen Bauteiles mit einem Zugglied, sie sind äußerlich statisch bestim m t und geben für Eigengew ichts- und V erkehrslasten nur lotrechte Pfeiler
drücke. W agerechte K räfte treten an den Auflagern nur infolge von Wind, Bremskräften, A uflagerreibung usw. auf. Innerlich sind beide System e durch das Zugglied einfach statisch unbestim m t, sofern nicht der biegungssteife Bauteil selbst (als G rundsystem ) statische U nbestim m theiten aufw eist. Bei der H ängebrücke ist der druck- und biegungssteife Teil ein durchlaufender Träger üb er drei F elder (gegebenenfalls durch die G elenke entsprechend statisch bestim m t gemacht), der einm al zur V er
steifung des H ängeseiles für V erkehrslast dient und w eiter die H orizontal
kom ponente der Zugseilkraft zu übernehm en hat. Bei der Bogenbrücke ist die M ittelöffnung ein Bogen, die Seitenöffnungen sind Balkcnträger, die mit ersteren durch G elenke verbunden sind. Das Zugglied übernim m t auf dem geschilderten U m w ege üb er die Seitenöffnung den Schub des H auptbogens.
D ie B erechnung der beid en Bauformen ist grundsätzlich die gleiche;
für die E rm ittlung d er einzigen statisch unbestim m ten G röße ist die Form änderung des Z uggliedes und der dam it zusam m enhängenden Bauteile m aßgebend. Es ist theoretisch gleichgültig, w elcher Baustoff für das Zug
glied gew ählt wird, w enn die F orm änderungen diesen entsprechend richtig erfaßt w erden.
teile. Bei der H ängebrücke wird das Seil durch das E igengew icht der Hauptöffnung vollständig und durch die V erkehrslast zum größten Teil unm ittelbar belastet, da nur ein geringfügiger Teil der letzteren vom V er
steifungsträger selbst aufgenom m en w ird, d er m ehr eine lastverteilende W irkung ausübt. Das H ängeglied erhält ebenso unm ittelbar alle dyna
mischen W irkungen, insbesondere Stoßw irkungen und Schw ingungen, die
durch V erkehrsm ittel hervorgerufen w erden. Die im Zugglied auftretenden statischen Beanspruchungen w erden dann nochm als, sow eit sie nicht als senkrechte Lasten durch die Pylonen und lotrechten V erankerungen an den Brückenenden abgegeben w erden, als Druckkraft in den V ersteifungs
träger geleitet.
Bei der B ogcnbrückc, die eine frei schw ebende Fahrbahn in der M ittelöffnung hat, gelangen alle Kräfte durch die H ängestangen zuerst in
2. V e r g l e i c h d e r F o r m ä n d e r u n g , D u r c h b i e g u n g e n u n d d e s G e n a u i g k e i t s g r a d e s d e r B e r e c h n u n g .
Bei der H ängebrücke ist d ie Form änderung infolge des w esentlich längeren Zugseiles und infolge des w esentlich ungünstiger w irkenden Einflusses des V ersteifungsträgers von H auptöffnung und Seitenöffnungen größer und ihre B estim m ung theoretisch und praktisch ungenauer als bei der Bogenbrticke.
N icht nur die Form änderungen des Z uggliedes sind bei der H änge
brücke b ed eu te n d größer als bei der Bogenbriicke, sondern auch säm tliche auftretenden F orm änderungen und D urchbiegungen sind infolge der W irkung des System s und insbesondere infolge des w eichen V ersteifungsträgers so groß, daß die technische V oraussetzung unserer statischen Berechnung, nach der die Form änderungsgrößen gegen ü b er den A bm essungen des Bauwerkes verschw indend sind, nicht m ehr voll erfüllt sind. W enn also die H ängebrücke richtig gerechnet w ird, bedarf es einer um ständlichen Berücksichtigung dieser Form änderung, w as bekanntlich nur auf dem A nnäherungsw ege möglich ist. Bei der Bogenbrücke dagegen ist gerade durch den M ittelbogen eine außerordentliche V ersteifung der gesam ten Konstruktion gegeben, und die D urchbiegungen und F orm änderungen bleiben in ganz geringen G renzen, w odurch die B erechnung des System s von vornherein g en au er ist.
3. V e r g l e i c h d e s V e r l a u f s d e r K r a f t w i r k u n g .
Grundsätzlich b esteh t ein w esentlicher U nterschied zwischen der Hänge- und der B ogenbrücke in der Reihenfolge der B elastung der Bau-
Abb. 6.
den Bogen und dann erst auf dem teilw eisen U m w eg üb er die S eiten
öffnung in das Zugband. Die Kräfte durchlaufen som it bei der Bogen
brücke von ihrem A ngriffspunkte aus die B rückenkonstruktion derart, daß das Zugglied zuletzt belastet wird. D ies bedingt eine w esentlich geringere W irkung dynam ischer Einflüsse, w eil diese b ereits durch die vom Bogen geleistete Form änderungsarbeit in ihrer W irkung vernichtet w erden.
Schw ingungserscheinungen sind aus den gleichen und anderen G ründen ebenfalls bei d er H ängebrücke w esentlich ungünstiger als bei der Bogen
brücke. Verfolgt man in beiden Brückenarten den W eg der auftretenden Last von ihrem A ngriffspunkte bis zur Ü berleitung in den Boden, so sieht man ferner, daß b ei der H ängebrücke von den K räften w esentlich größere W egstrecken zurückgelegt w erden m üssen, w eil der U m w eg über die Seitenöffnungen ein größerer ist. Die Brückenform m it d er größeren W egstrecke für die Last ist ab er unter sonst ähnlichen V erhältnissen not
gedrungen schw erer und unw irtschaftlicher.
