DIE BAUTECHNIK
18. Jahrgang BERLIN, 12. April 1940 Heft 16
2. E n t w u r f s w a h l .
Der U m bau wurde auf die Jah re 1937 und 1938 verteilt. Die zw eck
mäßigste u nd wirtschaftlichste von vers chiedenen Lösungen w ar das Ein
ziehe n von neuen Eisenbetongew ölb en unte r die bestehenden G ew ölbe (Abb. 2), eine Bauw eise, die in Bayern und in der O stm a rk 2) wiederholt mit gute m Erfolge ang e w e n d e t worden ist. Eigentlich ist das Verfahren eine W iederh olu ng der schon 1855 an ders elb en Brücke ausgeführten U nte rw ölb ung, nu r diesmal durch Eisenbeton u nd Zem en tein pressen ins Neuzeitliche übertragen. Selbstverständlich w ar gleichzeitig die w asser
dichte A bdeckung zu ern euern. Damit w urden erreicht:
a) geringe Bau kosten;
b) verr in gerte Unterhaltu ngsk osten, weil die Ziegel nicht m ehr in den Sichtflächen liegen;
c) die Verstärk ung des Bauwerks auf einen neuzeitlichen Belastungszug, Hingegen waren die Betriebsstörungen nicht nur auf die Zeit beschränkt, die für die Ern eueru ng der wasserdichten Abdeckung er
forderlich war, so ndern sie dauerten in jedem J a h r e rd, 5 Wochen länger, weil Teile der bestehenden Pfeiler un d Gew ölbe abgetragen w erden mußten.
') Abb. 5 in Bauing. 1937, Heft 51/52, S. 802, zeigt einen abgelösten Stirnring der Brücke.
2) M u y , Bautechn. 1927, Heft 43 u. 45, S. 622 u. 654.
4. B e s c h r e i b u n g d e s E n t w u r f e s .
Die G ru ndwerke der alten Widerlager und Pfeiler b estehen aus sehr großen Quadern, sie sind daher zur Auflagerung der neuen Einbauten v erw en d et worden (Abb. 2a). Deshalb m ußte oberhalb der G ru ndwerke ein Teil der im Jah re 1855 zugebauten P fe i le r- u n d G ewölbeverstärkungen w ieder abgeschlagen werden. Dieses Ziegelmauerwerk w ar zum Teil ver
wittert, zum Teil bestand es aus nachträglich Vorgesetzten Schalen, deren Tragfähigkeit zweifelhaft war.
Die n e u e n Pfeilerwände und Gewölbe b e ste h e n aus Eisenbeton und haben ein e gle ichble ibende Dicke von 85 cm. Sie greifen um die stehengebliebenen Reste der schm aler en Zubaute n vom Jahre 1855 hakenförmig heru m und ha b e n Infolgedessen an den vie r Ecken der Pfeiler und bei den Widerlagern säulenartige F undam entverb reiterungen (Abb. 2c), die auf dem alten M auerwerk aufstehen. Überdies w urden die G ru ndkörper jen er Pfeiler, die auf Pfahlrost stehen, an den Längs
seiten ve rb reitert (Abb. 2 a), obwohl die Entlastung nicht groß ist.
Ü b er den Pfeilern hatte der G ew ölbetrog eine Tiefe bis zu 4,5 m unte r S .O . Von hier gingen ursprünglich die Entw ässerungsrohre durch die G ew ölbe nach außen. Ein so tiefer G ew ölbetrog erschwert die Er
neuerung der wasserdichten A bdeckung ungemei n, und aus diesem Gru nde 3) Abb. 14 in Bauing. 1939, Heft 3/4, S. 41, zeigt ein verdrücktes G e wölbe der Brücke.
Al le R e c h t e V o r be h al te n .
Umbau einer g e w ö lb te n E isenbahnbrücke.
Von O berreichsb ahnra t $r.=3ng. R u d o lf K ern, Entwurfsdezernent der DRB.
1. A l t e r B a u z u s t a n d u n d E r h a l t u n g s f r a g e n .
Schon bald nach V ollendung der Brücke (v o r d e m Jahre 1854) traten in den G ewölben Risse parallel zum Gleis, A btrennungen der Stirnmauern und andere Schäden auf. Da die im Bogen liegende Brücke sehr schlank war, w u rd e sie durch Einziehen von neuen G ewölben unter den alten u n d durch A nbau von zunächst drei Strebepfeilern auf der Außenseite des Gleisbogens vers tärk t (Abb. 1 u. 2). Die A nbauten wurd en mit dem alten M auerwerk gut Im V erbände verm auert („verschmatzt“)-
Schon beim Bah nbau sind viele schlechte Ziegel verw endet worden, so daß dauern d V erwitterungss chäden zu beh eb en waren. Zuerst ver
k le idete man mit gew öhnlichen Ziegeln, dann mit Betonformsteinen, endlich mit Spritzbeton. Die Schalen hatten zum Teil keinen Verband mit dem dahin terlie gen
den Mauerwerk. Manche Stellen lösten sich später w ieder los. Es zeigten sich viele Nachteile der nach
träglichen Schalenve rklei
dung, die an an derer Stelle besprochen worden s i n d 1).
Bei diesem Kampfe ge g e n die Verwitteru ng w urde nämlich im m er w ie
der übers ehen, daß ein großer Teil der Schäden durch W ass er verursacht wird, das vo n den Gleisen heruntersickert und dann aus dem Innern des Bau
werks an die Oberfläche heraustritt. Die E rneueru ng d e r Sichtflächen ohne gleichzeitige E rn euerung d e r wasserd ichten A b
deckung ist ganz wertlos.
Oft wird die zw eite Ar
beit, weil sie d en Betrieb se hr stört, un d aus G rün
d en der Spars amkeit jahre
l a n g hinausgeschoben. Das b e d e u te t eine vollständige V erkennung der Ursachen der Verwitterungsschäden.
Im vorliegenden Falle sollte das nur scheinbar billige Herumflicken aufg egeben un d gründliche Arbeit gele istet werden.
Abb. 1. Das alte Bauwerk mit d en Strebepfeilern auf der Bogenaußenseite.
Entw ässerung ge g e n die Stirnmauern.
3. G r ü n d u n g u n d V e r f o r m u n g e n .
Dem U m bau w ar eine Unters uch ung der G rü ndung vorausgegangen.
Die Brücke führt ü ber ein Tal, das bis zur h eutigen G elä ndehöhe mit Lehm u nd darin ein geb ettetem Moränenschutt ausgefüllt ist. Nur ein Pfeiler der Brücke steht auf Fels, vier stehen auf Pfahlrost, bei den übrigen u n d bei den Widerlagern hatte man, wie es zur Zeit des Bahn
baues üblich war, das M auerwerk auf Balkenroste oder Bohlenroste g e stellt. Die Pfahl- und Schwellenroste stehen Im Gru ndwasse r und sind gut erhalten, nur bei Pfeiler 1 w ar kein Grundw as ser, hier war das Holz des Balkenrostes verrottet. Da der Raum zwischen den Balken mit Steinen ausgezwickt ist, kann sich der Pfeiler nu r um einen Teil des darüber
liegenden Bohlenbelages gesetzt haben. Eine solche Setzung dürfte ziemlich gleichmäßig vor sich gehen. D aher waren im Pfeiler keine Risse zu se hen. Daß aber d iePfeiler- se nkung in den ansc hlie ßen
den G ew ölben Schäden hervor gerufen h a t, liegt auf der Hand.
Im übrigen zeigt das Bauwerk jen e Verformun
gen, die man bei einer fast 90 Jahre alten gew ölb te n Brücke aus Ziegeln g e w öhnt ist. Die Pfeiler haben sich in der Mitte bis zu 35 mm g e g e n ü b e r den Pfeilerschmalseiten g e se n k t , weil sie auf bin- digem Boden aufgesetzt waren. Die Scheitel der G ew ölbe waren bis zu 10 cm g e g e n ü b e r den b e nachbarten Pfeilern du rc h
gesackt. Alle Gew ölbe waren in der Gleisrichtung gegen das talseitige Wider
lager verdrückt3). Auch solche Verformungen m ü s
sen selbstverständlich Risse im Mauerwerk hervorrufen.
Trotz dieser Schäden w urde das Bauwerk ohne je d e Verkehrsbeschränkung befahren, ein neuer Beweis dafür, wieviel man gew ölb ten Brücken zum uten kann.
1 7 8 K e r n , U m b au einer g e w ö l b t e n Eisenbahnbrücke
DIE BAUTECHNIK F a c h sch rift f. d . g e s. B a u in g e n ie u rw e sen
, , .. , Laaer fü r die ttiifsbrücken
Lager fü r die M söruc/w— ^ sfej f der Miltelmauer / Schw. O.K.
— --- vr. - - - p W --- ^ = F Q l ---
Putzschacht im Klaubsteine
\Klaubsteim. f T
nättbeton \
■Eisenbettuh
\ Abtrag des alter Gewölbe-/
rücken / ////0 ( : V \ J >
t h i l „
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wi*I jjjJs
X L j W 0.87 Unterwötbung 1855
| X l j f ( Sieget)
A yó tte r Gewötberiicken ('Eisenbeton- | bis
gewötbe 1357138 Eisen-
.Eisenbetonwand 1357/38 in K l mm Löchern
alte r Pfeiler vor 185j (Quadern)
'T-derankerung der neuen
§ Fundamentecken je ts_
(Quadern) Q uader
mauerwerk
Fundamentverbreiterung 1337/38
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— — ! — l-t Strebepfeiler 7855 Pfeiler 1
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— 830 Eisenbeton---| Schnitt durch Pfeiler 1
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Futtbeton.
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•Abtrag des Segeigewötbcs 1855
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Abb. 2 a bis c.
Verstärkung des Bauwerks undSchutz
gegen V erwittern der Ziegel durch Unterw ölb ungen
aus Eisenbeton.
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jj W Gewölbe vor 1859-
1712 Unterwölbung 1Ą5 Strebepfeiler 1855 1890 Lisenbetonge
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asenbet
Anker
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/ 1937¡38 ^
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Strebenfelle Fundamentver
breiterung 7337/18s
w ar wohl auch 1909 unmittelbar un ter dem Schotterbett eine sc hw ebende A bdeckung ausgeführt worden (Abb. 6 a). Der G ew ölbetrog w urd e dah er ü b er den Pfeilern möglichst hoch aufbetoniert, das W ass er wird jetzt mit einer A usnahm e zu d en Gewölbescheltein gele ite t und läuft durch lot
rechte, tr om petenförm ige Abfallrohre ab. Ü ber je d e m Abfallrohr Ist ein Einsteigeschacht. Das ist die beste Lösung, weil das Eis vom Gleis aus leicht mit Stangen durchstoßen werd en kann, auch wenn der Schacht schon voll Wasser steht. Liegt aber das Abfallrohr un ter einem Winkel zum Lot, wie es bei der Entw ässerung von der Pfeilermitte aus üblich ist, dann ist das Öffnen eines zugefrorenen Rohres sehr erschwert. Das Schm elzwasser kann sich bis in Sch w ellenhöhe stauen, und da es unter Druck steht, dringt es durch die schwachen Stellen der Abdichtung in das innere des Bauwerks.
5. B e r e c h n u n g .
Es ist klar, daß alle Berechnungen dieses Bauwerks, bei dem die einzelnen Teile aus vers ch ieden en Baustoffen bestehen, die noch dazu zu verschiedenen Zeiten ineinanderg ebaut w urden, nu r den Wert g rober Näherungsrechnungen ha ben können, die man aber trotzdem durchführen muß, w obei man im mer fallweise eine möglichst ungünstige A nnahm e machen wird.
Die neuen Gew ölbe wurd en so stark gemacht, daß sie ihr Eig en
gewicht, das der alten Brücke u nd die ganze V erkehrslast aufnehmen können. Rechnungsmäßig ist also auf die Mitwirkung der alten Gewölbe verzichtet worden. Wärmew echsel, Schwinden und annähernd die Nach
giebigkeit der Pfeiler wurden berücksichtigt. Wegen des gleichbleibenden Querschnitts konnten die gesch lossenen Ausdrücke von ®r.=3ng. S c h w e d a * ) benutz t werd en, die ein g enaues Erfassen .der Gewölbezwickel und die rasche Ermittlung der erforderlichen Bew ehrung gestatten.
Die dünnen Wände eines Pfeilers wären für sich allein nicht stand
sicher. Sie sind daher m iteinander durch viele Anker verbunden. Das alte Pfeilermauerwerk muß hier auch statisch mitwirken. Die Schub
spannungen zwischen den neuen Betonw änden und dem alten Ziegel
mauer werk infolge w aagerechter Kräfte w erden durch Nasen au s Eisen
b eto n aufgenom men, die überdies die von den neuen G ew ölben auf
g e nom m enen Lasten ln die Mitte der Pfeiler leiten, soweit dies infolge des vers chie denen elastischen Verhaltens möglich ist.
6. H e r s t e l l u n g d e r G e w ö l b e e i n b a u t e n .
Da von d en alten G ew ölben und Pfeilern große Teile abgetragen w erd en mußten, w urden die Gew ölbe durch 16,4 m lange Hilfsbrücken entlastet (Abb. 6). Das Ausräum en des sehr tiefen Gewölbetroges un d das Abtragen von G ew ölbem auerw erk erhöhte in einzelnen Querschnitten
4) Bauing. 1937, Heft 37/38, S. 586.
die Spannungen, in sbesondere die schon ohnehin hohe Bodenpressung.
1937 wurd en daher zwar nur die Öffnungen 5 bis 8 um gebaut, jedoch in Öffnung 4 auch noch eine Hilfsbrücke eingelegt; dadurch w urde ein Ü bergang von den unter vollem Eigengewicht stehenden Feldern 1, 2 und 3 zu den unter verminder tem Eigengewicht steh en d en Feldern 5 bis 8 geschaffen, weil in Feld 4 der Gewölbetrog nur bis Hilfsbrücken
unte rkante ausgehoben w ar und das Gew ölbe nicht abgeschlagen wurde.
Aus d em selben Grunde w urd e, da die Brücke in einer starken Steigung liegt, mit dem U m bau der bergw ärts gele genen F eld e r 5 bis 8 zuerst begonnen.
Das Q uaderm auerw erk der G rundkörper zeigte bei den Pfeilern keine Sprünge, litt aber, je nachdem es von Gru ndwasse r durchspült war, meh r oder weniger an Mörtelarmut. Es w urde durch Einpressen von Z em en t
mörtel wieder instand gesetzt un d hat jetzt einen bess ere n V erb and als ursprünglich.
Das G elä nde fällt unter der Brücke steil ab. Daher ko nnte n bei einzelnen Pfeilern das Gru ndwasse r und das Spülwasser durch tiefe Ab
zugsgräben abgeleitet werd en. Die Gräben mußten jedoch vor dem Wiederauffüllen der Baugruben so v erdäm m t werden, daß das G ru n d wasser m indestens 1 m über die Holzroste gestaut wird.
Die durchlaufenden Anker in den Pfeilern sollten dazu b e n u tz t w erden, die Schalungen zu beiden Seiten der Pfeiler gegeneinander zu verhängen. Das ging aber nicht bei allen Pfeilern, weil an einigen Stellen beim Einpressen von Zemen tmörtel in die Ankerlöcher schon bei einem Druck von nur 2 kg/cm 2 das alte Ziegel mau erw erk aus dem ohnehin schon geschwächten Pfeiler trichterförmig herausgedrü ckt w urd e.
ln Kämpferhöhe waren alle Rundstäbe gestoßen , so daß Pfeilerwände un d G ew ölbe für sich, und zwar auf die volle Brückenbreite beto niert w erden konnten.
Die G ew ölbe wurden von den Kämpfern in einem Zuge gegen den Scheitel zu betoniert: Die L ehrg erü ste wurden gegen das alte G ew ölbe abgestützt, um dem Aufsteigen entgegenzuw irken. Die Stempel bekam e n einen ziemlichen Druck und mußten hcra usgehackt werden. Daher wurd en später die Lehrgerüste w aagerecht ausgesteift.
Das Betonieren eines G ewölbes mit rd. 200 m 3 Inhalt dauerte etwa 21 Stunden. In den unteren Teilen der Schenkel w u rd e weicher Beton
/. VerWen(*C^ ^
Abb. 3. Bew ehrung im Scheitel des G ewölbes möglich durchgestochert, mit der zum Teil abgetragenen U nte rw ölb ung Abb. 4 ist eine Drauf-
vom Jahre 1855. sicht auf das G ew ölbe
J a h rg a n g 1$ H e ft 16
12. A p ril 1940 K e r n , U m b a u einer g e w ö lb t e n Eisenbahnbrücke 179
I Fuge in der schwebenden Frde I Abdeckung /
Gewölbe
K laubsteine
_
I0°lo.
Füllbeton A ltschienen
G ew ö lb e
Abb. 4. Draufsicht auf die Baustelle und ein G ew ölbe. A nordnung der Gußrohre
beim Betonieren des Gewölbescheitels.
Daß die neuen G ew ölbe tatsächlich einen Teil der Verkehrslast übernehmen, ergaben die Belastungsproben, bei denen sich die Scheitel unter dem befahrenen Gleis um 0,04 bis 0,05 mm, ausnahm sw eise um 0,07 mm senkten. Gleichzeitig senkten sich die Scheitel unter dem nicht befahrenen Gleis um 0,01 bis 0,02 mm. Diese Maße geben infolge der Meßeinrichtung nicht die absoluten Scheitelsenkungen, sondern nur die V erkürzung des Gewölbepfeilers bis zum Kämpfer an.
7. E r n e u e r n d e r w a s s e r d i c h t e n A b d e c k u n g .
Im Jahre 1909 ist eine neue Abdeckung ausgeführt worden, aber aus Ersparnisgründen nicht auf der G ew ölbeüberm auerung, sondern auf einer 30 cm dicken unbew ehrte n Betonschicht, die unm ittelb ar unter dem Schotterbett auf der G ew ölbeübers chüttu ng lag (Abb. 6 a). Die gew isser
maßen sc hw ebende Betonplatte hatte infolge ihrer Herstellung ln zwei Teilen eine Längsfuge zwischen den beid en Gleisen und zeigte beim Abtragen keine Risse, der Beton war sehr hart. Trotzdem war das Bau
w erk stellenweise seh r naß, z. B. bildeten sich in einem Schauloch, das in einem Pfeiler ln 3 m Höhe über dem Sockel geschlagen wurde, sofort Eiszapfen vom Sickerwasser. Das Tagewasser muß also beim seitlichen Anschluß der schw ebenden A bdeckung an die Stirnmauer oder in der nicht überdeckten Längsfuge oder bei den Wasserableitungsstellen oder durch die Stirnmauern in das tiefer gele gene Mauerwerk gedrungen sein.
Es ist das ein Beweis dafür, daß man bei der Ern eueru ng der wasser
dichten A bdeckung und beim Schutze des Bauwerkes gegen Regen und Schnee nicht gewissenhaft genug vorg ehen kann.
Das Arbeiten unter Hilfsbrücken mit vier Hauptträgern ist dann ganz abzulehnen, wen n zwischen Beton und Hilfsbrücke nur ein kleiner Abstand verbleibt. Daher w u rd e trotz der großen Betriebstörung eingleisig gefahren.
Der Grund für das Erhöhen des Gew ölbetroges ist unter 4. an
gegeben. Dabei w u rd e in folgender Weise vorgegangen. Zuerst wurde über den Pfeilern unter 10 m langen Hilfsbrücken das alte Mauerwerk abgetreppt (Abb. 6 b) u nd die Auflager für die großen Hilfsbrücken von 16,4 m Länge aufbetoniert (vgl. u n ter 8). Dann wurde Gleis 1 abgetragen, der G ewölbetrog darunter jeweils nu r so tief ausgeräumt, als es die großen Hilfsbrücken erforderten (Abb. 6 a), und diese mittels fahrbarer Wagenkrane eingelegt. Der V erk ehr wurde dann auf Gleis 1 verlegt, Gleis 2 abgetragen, der G ewölbetrog ganz ausger äumt und im Gleis 2
vollständig, im Gleis 1 so weit, als es die Hilfsbrücken gestatteten, auf
betoniert und zwischen den beiden Gleisen eine mit Altschienen be
w ehrte Mittelmauer (Abb. 6 c), im Gewölbescheitel der Einsteigeschacht hergestellt. Im Gleis 2 wurde dann vollständig abgedeckt, die Klaub
steine eingebracht, Gleis 2 n eu verlegt und dem Betrieb übergeben.
Dann wurden die Hilfsbrücken herausgehoben und die restlichen Betonier- und A bdeckarbeiten un ter Gleis 1 vollzogen.
Die M ittelmauer erlaubt, daß in Zukunft für die Ern eueru ng der wasserdichten Abdeckung
keine beso nderen Maß
nahm en getroffen werden müssen; es genügt, die Gleise abwechselnd zu sperren.
Fuhbeton nach Ausheben der Q! t . H it Fsbrücken ^ ^
/ w asserdichte Abdeckung K laubsteine
F ü ll b e to n
A
a lle Begrenzung
des G ew ölbetroges1 P f e i l e r
Abb. 5. Betonieren des Gewölbescheitels mit dem Gußro hr 5 der Abb. 4. Schließen
ln der Stirnmauer.
Abb. 6 a bis c. Ausbetonieren des G ew ölbetroges und Erneuern der wasser
dichten A bdeckung mittels Hilfsbrücken.
Der Gew ölbetro g sollte frühestens eine Woche nach dem Betonieren des jeweils darunterlie genden Gewölbes aufbetoniert w erden. Diese Frist kon nte aus Betriebsrücksichten nicht eingehalten werden. Der Füllbeton wurde da her möglichst gleichmäßig zu beiden Selten des Scheitels ein
gebracht, um jed e V erdrückung des noch frischen Gewölbes zu vermeiden.
Wie bei den meisten alten Ziegelbrücken waren auch hier die Stirn
mauern teilweise abgerissen (unter 9. und Abb. 9). Trotz der neuen G ewölbeeinbauten und des Aufbetonierens des Gew ölbetroges wurden die Stirnmauern durchbohrt u nd in jedem F eld e durch sechs starke waage
rechte Schließen zusam men geh al ten (Abb. 11).
8. H ilf s b rü c k e n .
Die 16,4 m langen Hilfsbrücken ruhten auf den Pfeilern auf und hatten die Aufgabe, die G ew ölbe w ähre nd der Abtragsarbeiten zu ent-
Abb. 7. Einlegen einer 16,4 m langen Hillsbrücke im Jahre 1938.
Ein T räg erp aar Hegt schon in der B augrube, das zw eite w ird abgesenkt.
R echter K ranw agen m it S chienenzangen und H olzstem peln gesichert.
L - L agerplatz ft- B utsche
M ischer A - A ufzug
und zeigt den Schluß des Betonierens. Mischer M l stand in Geländehöhe und bedie nte durch den Aufzug A die G ußrohre 1, 2 un d 6 , die die Beton
masse durch die linke Stirnschalung zuführten. In Gleishöhe stand der Mischer Ai 2, der mittels der Gußrohre 3, 4 und 5 den Gewölbetei l rechts der Brückenachse beschickte. Das alte Gew ölbe war im Scheitel durch
gestoßen, hier mußte ohnehin das Abfallrohr für die Trogentwässerung eingesetzt werden. Durch dieses Loch wurd en die Rohre 3 un d 4 bedient, w ähre nd Rohr 5 durch die rechte Stirnschalung ging. In den Rohren 1 un d 2 w urd e die Tätigkeit zuerst eingestellt. Die Rohre 5 un d 6 wurden erst zum Schluß benutzt, sie hielten schließlich die Betonm asse des G ewölbescheitels unte r Druck (Abb. 5). Nach dem Erhärten w urd en die aus der Schalung herausste henden Gußansätze abgearbeitet.
Die Betongew ölbe schwinden und setzen sich nach dem Ausrüsten.
Um die Aufnahme der Verkehrslast und das Zusammenarbeiten mit dem alten G ew ölbe zu gewährleisten, w urd e in die
F ugen zwischen den neuen und alten Gewölben Zem en tmörtel eingepreßt. Das Einpressen sollte vier Wochen nach dem Betonieren und nach dem A bsenken der Lehrgerüste vorgenom men werden, mußte aber aus Betriebsrücksichten teilweise schon viel früher geschehen. In einzelnen Feldern war die eingepreßte Z em entm enge sehr hoch; es muß angenomm en werd en, daß der größte Teil davon In die Risse des alten Mauerwerks eingedrungen ist.
180 K e r n , Umbau einer g e w ö l b t e n Eisenbahnbrücke
DIE BAUTECHNIK F a c h s c h rift f. d. g e s. B a u in g e n ie u rw e sen
Abb. 10. Abb. 11. Talseite des um gebauten Bauwerks.
Schützen und Ausbessern der schadhaften K ragsteine für die Lehrgerüste, Schließen in der Stirn-
G esim se mittels einer Eisenbetonplatte. m auer, Gesim s zum Teil abgedeckt.
Abb. 9. Nach dem Ausräum en des G ew ö lb e
bogens fand man die meisten Stirnm auern abgerissen.
N eben d er zw eiten S tü tze ein Riß im Gewölbe p arallel zum G leis.
Wenn an einzelnen Stellen auch das Ziegelmauerwerk außerordentlich viel Mörtel aufgenom men hat, so ist das auf die vielen Risse im alten Bauwerk zurückzuführen. Nach dem Ausräumen des Gew ölbetroges fand man die Stirnmauern vielfach abgerissen (Abb. 9), der beste Beweis für die unter 1. aufgestellte Behauptung, daß das bloße Verkleiden der verwitterten Sichtflächen eines Bauwerks ohne gleichzeitige Erneuerung der wasserdichten A bdeckung wertlos ist.
Beim Spülen der Bohrlöcher zeigte sich im mer wieder, wie weit die H ohlräum e im alten Mauerwerk untereinander in Verbindung stehen.
Durch den U m bau hat sich an den äu ßere n Formen des Bauwerks wenig g eändert (Abb. 11), nu r das lebhafte Rot der Ziegel ist ver
schwunden.
Die Arbeiten waren an eine aus drei B auunte rn ehm ungen gebildete Arbeitsgemeinschaft verg eben w orden. Sie gew äh rte nach der Zuschlags
erteilung aus eigen en Stücken einen namhaf ten Nachlaß mit der Be
grü ndung, daß auch im Osten des Reiches das Bauwesen einen so großen Aufschwung nehmen müsse, daß sich dadurch die G rundlagen der Un
kostenbere chnung des Angebots zugunsten des Bauherrn wesentlich ver
schieben w ürden; eine Handlu ng im nationalsozialistischen Sinne, die festgehalten zu werden verdient.
Platte
Inerto ta n strich
lasten. Gleichzeitig erleichterten sie die Erneuerung der wasserdichten Abdeckung. Ihr Einbau war insofern etwas umsländlich, als man nach
einander drei Arten von Hllfsbriicken einlegen m ußte: zuerst seitlich von den Pfeilern Schienenhilfsbrücken vo n 3 m Stützweite für den Ein
bau der aus Schwellenstapeln bestehenden Auflager für die 10 m langen Hilfsbrücken, sodann die 10 m langen Hilfsbrücken über den Pfeilern, um die Auflager für die 16,4 m langen Hilfsbrücken aufbetonieren zu können, und endlich diese selbst.
7 öU -
Es kam vor, daß das in die linke Stirn m auer eingepreßte Spülwasser in der Höhe des Kämpfergesimses auf der rechten Seite heraustrat.
Dieser W eg muß aber auch dem Sickerwasser zur Verfügung stehen, wiewohl es nicht unte r hohem Druck wie Spülwasser steht, und es wird verständlich, wie schon verhältnismäßig geringe Schäden ln der wasser
dichten Abdeckung eine w eitgehe nde Durchfeuchtung des ganzen Bau
werks zur Folge haben können.
Bel dem eingepreßten Mörtel w urd e das Mischungsverhältnis von Z em en t zu Sand dem V erwendungszw eck angepaßt: für die Anker 1 : 1, für die Q uaderfundam ente und die darin sitzenden Anker 1 : 2 , für das Bruchsteinmauerwerk der Stirnmauern 1 :3 . Ein solches Mischungsver
hältnis war noch möglich, well eine P um pe mit ununte rbro chenem Betrieb verw endet wurde, wodurch nicht nu r viel schneller gearb eite t wird, sondern auch Verstopfungen selte ner Vorkommen.
10. V e r s c h i e d e n e s .
Auf eine Vergrößerung des Gleisabstande s auf Kosten der Brüstungen w urd e mit Rücksicht auf andere Bauwerke derselb en Strecke verzichtet;
außerdem bilden die schweren Brüstungsmauern einen viel besseren Schutz bei Entgleisung als Stahlgeländer.
Die 1 m hohen Gesimsquadern wurd en auf Vorschlag der Bauunter
n eh m u n g in sehr zw eckentsprechender Weise instand gesetzt un d a b ged eckt (Abb. 10 u. 11).
Bei den Strebepfeilern war die Q u a derabdeckung auf den Pfeiler
köpfen nicht ordentlich instand gehalten worden. Das Wasser sickerte durch die Fugen in das Mauerwerk. D ementsprechend waren die Ziegel in den Pfeilerköpfen sehr stark verwittert, gegen den Fuß zu aber gut erhalten. Die Pfeilerköpfe wurd en ordnungsmäß ig abgedeckt und die Pfeiler mit be w ehrtem Spritzbeton verkleidet, der mit dem alten Mauer
werk gut vera nkert wurde. Ohne diese M aßnahmen würde der Spritz
beton von den Ziegeln bald w ieder herunterfallen.
Die Hinterflächen der beiden Widerlager sind nur Im obersten, durch die A rbeiten Im G ewölbetrog berührten Teile wasserdicht abgedeckt worden (s. Abb. 2a). Vom G ewöiberücken kom m t aber jetzt kein Wasser meh r hinter die Widerlager, u nd das etwa auf der Dammkrone von der Bergseite her gegen die Brücke heranfließende Wasser wird schon ober
halb der Brücke durch einen großen, quer zu den Gleisen liegenden Sickerschlitz abgefangen.
G r it- G rabe fü r die ttitfsb rü ck e K V f - Kranwagen
W h - W agen m it • D W - D ienstw agen
Abb. 8 . Einlegen einer 16,4 m langen Hilfsbrücke.
Stellu ng der Fahrzeuge.
Die 16,4 m langen Hilfsbrücken wurden mit Kranwagen eingelegt (Abb. 7). 1937 hatte man noch die Kranwagen im gesperrten Gleis auf
gestellt (Abb. 8). 1938 fuhr der ganze Zug sam t den beiden Kranen auf das Betriebsgleis auf. Man ersparte die umständlichen Gleisarbeiten im gesperrten Gleis. Vom Verlassen des Baugleises bis zum Wleder- abstetlen des zurü ckgek eh rten Zuges vergingen 42 min. Hätte man die Hilfsbrücken im ganzen verladen können, was w egen der geringen Trag
fähigkeit der Krane nicht möglich war, so w ürde die Sperre des Betriebs
gleises nur 30 min g e d a u e rt haben.
9. Z e m e n t e i n p r e s s e n .
Das Einpressen von Zem entm örtel in altes Mau er werk ist ein u n entbehrliches Hilfsmittel für den Brückenerhalter und Brückenbauer g e worden, denn ohne dieses Verfahren hätte man die neuen Eisenbet on
einbauten nicht auf die alten Pfeiler setzen können und auch die alten Stirnmauern erneuern müssen. Es leistet bei Q uader- und Bruchstein
mauerwerk ausgezeichnete Dienste, versagt aber leider bei Ziegelmauerwerk.
J a h r g a n g 18 H e ft 16
12. A p ril 1940 S c h ä f e r , Hubtor oder Stemmtor für S c h le u se n ? 1 8 1
V o r b e h a l t e n .
Hubtor o d er Stem m tor für Schleusen?
Von Reg.-Baumeister A u g u s t S chä fe r , Stuttgart.
. Selten führt die Frage nach dem betrieblich und kostenmäßig besten Verschluß der H äupte r von Kammerschleusen zu solch umfangreichen und ernsten Ü berleg ungen u nd in der Folge auch zu Meinungsverschiedenheiten wie die Entscheidung zwischen der A nw endung von Hub- oder Stem m toren. Der Streit erh ebt sich w enig er deshalb, weil die Mehrkosten des Hubtores, die einschließlich der beiden Hubgerü ste mindestens 100%
g eg en ü b er dem Ste m m tor betragen, unter Hinweis auf seine Vorteile verteid igt werden müssen, als wegen der Nachteile, die dem ja hrhunderte
alten und bew ährte n S te m m tor nachgesagt werden. Man lobt das Hubtor mit dem Hinweis auf folgende Punkte :
1. Es kann je d erzeit nachgesehen und ohne Einsetzen eines Not
abschlusses instand gesetzt werden.
2. Es ist unempfindlich gegen Treibzeug und Geschiebe, Eisbildung und Eisgang.
3. Die Schleuse kann zur H ochwass erentlastung und Eisabführung b e n u tz t werden.
4. Durch A nheben des Tores kann die Schleuse unm ittelb ar gefüllt und entleert w erden.
5. Die Füll- un d Entleeru ngszel ten lassen sich durch Hochfahren des Verschlusses vor der Ausspiegelung der Wasserstände abkürzen.
6 . Tor, Dichtung und Windwerk sind sehr einfach auszubilden.
7. An Schleusenlänge wird gespart.
in G re nznahe liegenden Wasserstraße nicht gefördert, wenn ihre empfind
lichsten Anlagen — die Schleusen — durch „stattliche“ H ubgerüste noch besonder s hervorgeh oben werden. Immerhin ist zu untersuchen, ob das Hub to r nicht doch solche betrieblichen und auch kostenmäßigen Vorteile bringt, daß seine A nw endung sich trotzdem empfiehlt, wobei aber w eder seine Nachteile noch die Vorteile des Stem mtore s vergessen w erd en dürfen.
Z u P u n k t 1.
U nbestritten ist der Vorteil des H ubtores, daß es jeder zeit leicht nachgesehen, ausg ebesse rt und n eu gestrichen w erden kann, während beim Stemmtor, namentlich am Unterhaupt, das Nachsehen der Dichtungen durch Taucher und im Schadensfälle die Ausbesserung im Schutze eines Notabschlusses — der ab er auch beim Hub to r erforderlich ist — geschehen muß. Bei dem H ubto r ist also der Zeitaufwand zum Einsetzen und Entfernen des Notabschlusses und zum Leerpum pen der Gruben, der s elbst bei guten Verschlüssen wie bei einschwimmbaren Trägern mit vom Kranschiff aus versetzbaren Stautafeln zwei Tage dauert, nicht not
wendig. Viel wichtiger ist aber die Frage, wie oft die Schiffahrt wegen der A usb esserung der Dichtungen und Instandhaltung der Anstriche still
gele gt w erd en muß. Die Praxis antwortet, daß beim Stem mtor im Mittel alle acht Jah re, beim Hubto r jedoch im Mittel alle fünf Jahre eine Still
legung nötig ist. Beim Hubtor ist der Anstrich durch den steten Wechsel zwischen Wasser und Luft ln erhöhtem Maße den farbfilmzerstörenden chemischen Einwirkungen von Wasser und Sonne und den mechanischen Beanspruchungen von Reif und Eis ausgesetzt. Selbstverständlich wird zum Instandsetzen der Tore möglichst eine im Laufe der Jahre eintretende Frostsperre der Schiffahrt ausgenutzt.
Wenn nun im folgenden diese Vorteile des Hubtorcs mit den jeweils dem Ste m mtor entsprechenden Eigenschaften Punkt für P unkt in Vergleich gesetzt werd en, so geschieht dies nicht, um die A nw endung des Hubtores als Schleusenverschluß auszuschließen, sondern um das Stem mtor aus wirtschaftlichen un d Sparsam keitsgründen sowie auch aus höheren Er
w ägungen in Schutz zu nehm en. Ü berdies deckt der streng sachliche Vergleich bei beiden Verschlußarten Mängel auf, die abgestellt werd en müssen.
Zunächst ist allgemein auf folgendes hin zuweisen:
Daß h eute noch die Mehrzahl der Schleusen an unseren Wasserstraßen mit Stem mtoren ausgerüste t wird, ist der sichtbare Beweis dafür, daß e b en die V orteile des Hubtores en tw ed er dem Ste m m tor nicht abgehen oder sich doch in der Praxis nicht als so wertvoll erwiesen haben, daß die hohen Mehrkosten in je dem Falle vertreten w erden können. Lassen sich nicht, bew ußt oder unbew ußt, manche Schleusenbauer von dem eindrucksvollen Anblick des H ubto re s beeinf luss en? Gewiß, wir lieben das Stattliche, wie es sich auf Abb. 1 u. 2 darstellt, und folgen gern den oben aufgezählten sorgenenth ebenden Fortschritten; aber alles ist bedingt.
G erade bei der A nw endung der Technik draußen in freier Natur ist zwischen Zweck und Ort zu unterscheiden, und hier müssen oft technische Vorteile höheren Rücksichten weichen. So wird die V erteidigung einer
Z u P u n k t 2.
Namentlich bei Schleusenanlagen im freien Fluß bringt das zu
strö m ende Schleusungswasser Zweige, Aste, Stämme, Wurzelstücke, ja ganze Baumstümpfe, Brettstücke, Balken, Papier, Lumpen, Seilstücke, Draht und sonstiges an Holz festgemachtes Eisenzeug, kurz Treibzeug genug, um die Sohlen- un d Seitendichtungen der Schleusentore und namentlich der Füllschütze recht oft zu vers etzen und zu beschädigen.
Da ein Hubtor, wenn es hochgezogen ist, alle Dichtungen freilegt, so daß eingeklemm tes Treibzeug abschw im mt oder mühelos entfernt werden kann, ist es besonder s g egenüber dem Stem mtor mit eingebauten Schützen, bei dem das Füllwas ser das Schwimm zeug gegen das Tor treibt, sehr im Vorteil. An allen Schleusenanlagen, bei denen bei der Bedienung der Stem mtore und Schütze wirkliche Schwierigkeiten auftreten, hat man es jedoch unterlassen, wirksame M aß nah m en zur Fernhaltung des Treib
zeuges zu treffen. Das Wasser strömt stets auf dem kürzesten Wege zu einer Entnahm estelle. Was liegt näher, als die nahe dem Tore liegende Seitenm auer un d die anschließende Leitmau er im Oberwas serkanal zur W asserzuleitung zu durchbrechen und diese Einlaßöffnungen des Schleusen
w assers mit Grobrechen zu versehen, die von Zeit zu Zeit gereinigt w erden (Abb. 3)? Fast alles Treibzeug und das Treibeis wird auf diese Weise von dem Obertor ferngehalten.
1 8 2 S c h ä f e r , Hubtor oder Stemmtor für Sch leu sen ? D I E B A U T E C H N I K F a c h s c h r i f t I . à . g e s . B s u l n u e n l e u r w c s e n
drucksteife
■— dieser Abstand muß m öglichst klein
der i Segmentschütz
Energievernichter N A ntriebs-
'^ \ffs e g m e n t gem einsam e W ette
den Füttschütze
K ege/radsegm ent-
71,-60
S^-A n trieb sritzel jj-S f/rn ra d f j 1:6 r¡¡-0.3Z -K egelrad und M olslager
Schubstange
Schnitt durch die Leitm auer
L e i t m a u e r
Wie steht es nun mit der Entfernung des Eises?
Als mühevoll und zeitra ubend wird beim Stem mtor em pfunden, daß das Eis vor dem Öffnen des Tores hin ter ihm durch Staken entfernt w e rd e n muß. Auch lassen sich die Ste m m tore im allgem einen gegen größeren Überdruck nicht öffnen, das im Bereich des Tores liegende Eis kann also nicht wie beim Hubtor ln die Schleuse eingespült und aus der K ammer au s
g espült w erden. Fern er kann man das Hubtor am O berhaupt mit einer Eisklappe versehen und auf diese Welse den ganzen Kanal eisfrei machen. Das nur mit Mühe zu entfernende Eis macht also dem Schleusen
w ärter am S te m m tor manche Sorgen und Beschwerden, aber auch das Hubtor läßt bei Frost keine Langeweile bei seiner Wartung aufkommen. Schon im Sommer macht sich der Traufregen, den das hochgezogene Hubtor auf die zu schleusenden Schiffe niederprasseln läßt, unliebsam bem er kbar, bei Frost fallen aber Eis
stücke und -zapfen in M en ge nieder, obwohl man das Einschieben von großen Eisstücken zwischen die Stahltelle des Tores durch Schutzgitter verhindern wird. Ü berh aupt kann die starke Vereisung der Hubtore und der Führungsnischen weit früher als beim Stemmtor zur Betriebs
einstellung führen.
Z u P u n k t 3.
Bel höchstem Hochwasser wird meistens die Schleus enkrone oder doch die Leitmauer im Unterwasser überflutet, so daß der U nterw asser
vorhafen bei besonder s hohen Hochwassern nicht m ehr als Zufluchthafen dienen kann und sich da her die Schaffung von besonderen Zufluchthäfen für die Schiffe in der Regel nicht u m g eh en läßt. Bel H ubtoren oder an dere n Verschlüssen am O berhaupt, die sich gegen den Wasserdruck öffnen lassen, wird man demnac h vorteilhaft die Schleuse zur Entlastung des höchsten Hochwassers heranziehen. Die hierdurch ents te hende Ein
sparung an Wehrbreile ist jedoch mit dem Mehraufwande für die Sohlen
befestigungen, die namentlich im unteren Vorhafen der Schleuse notw endig sein werden, mit den Mehrkosten für das hö here Tor und mit den Kosten des Mehraush ubes im Oberwasserkanal zu vergleichen.
Zu P u n k t 4.
Beim Vergleich zwischen H ubtor un d Ste m m tor ist zu unterscheiden, ob die Stem mtore Torschütze haben oder ob die Schleuse durch Umläufe in den H äuptern gefüllt un d entleert wird. Umläufe verteuern das Schleusenbauw erk, da die H äupte r und gegebenenfalls auch die K am mer
mauern — besonders die Mittelmauern von Doppelschleusen — ihret
w egen stärker w erd en müssen, als aus statischen Gründen nötig wäre.
Bei Stem m tore n mit Torschützen fallen diese Mehrkosten fort und ebenso die Kosten für die Umlaufverschlüsse, an ihre Stelle treten aber die
O berhaupt m it Stem m tor
/(iro b re c h e n zu r ternhattung des treibzeuqes
/ / / / v
das Füllwasser strö m t a u f dem kü rzesten W eg' zu r Entnahm e stelle
Abb. 3. Fern halte n von Treibzeug vom Obertor.
Kosten für die Torschütze, die — wenigstens bei neuzeitlicher Ausführung mit elektrischem Antriebe der Schütze (Abb. 4) — nicht unbedeute nd sind, weil die Tore zur Aufnahme der Schütze in der Regel höher und stärker ausgebild et sein müssen und auch für das langsame H eben der Schütze ein besonderes Verzögerungsgetriebe, das mit einem Ausgleich- (Differential-) oder P lanetengetrie be auf die Torantriebswelle arbeitet, ln die beiden W in dw erke des Ste m mtore s einzubauen ist. Rein betrieblich g esehen un d aus Sic her heitsgründen ist das Füllen und Entleere n der Schleuse durch Umläufe jedenfalls dem G ebrauch e von Torschützen ü ber
legen, doch ist die Einfachheit des unmittelb aren Wasserdurchlasses durch A nheben der H ubtore durch keine andere Lösung zu übertreffen. Schwimm
stoffe, die die Füllschütze, wie bei Punkt 2 geschildert, ve rk lem m en und undicht machen, schaden einem H ubto r w enig; sie w erd en beim Wasser
durchgang weggespült. In bezug auf die Energievernichtung des ein
strömenden Schleusungswassers entste ht jedoch dem H ubto r kein b e sonderer Vorteil, weil sich auch hin ter Stem mtoren leicht Anlagen zur Vern ichtung der lebendigen Kraft des Wassers (Energievernichter) einbauen lassen (Abb. 5).
Welche U m stände führen nun dazu, daß man auch bei H ubtoren vielfach Torschütze ein baut (Abb. 6) und somit auf den großen Vorteil des einfachen Wasserdurchlasses verzichtet? Der H auptg ru nd ist die starke Vereisung der Seitendichtungen und der Lauf- und F ühru ngs
schienen bei Frost, die im Ver- ein mit dem namentlich im jO.W. fegt- A Unterhau ptto r se hr hohen Wasser
druck die Bew egungswiderstände in einem Maße anwachsen lassen, das unte r U m ständen für die Hubm itte l Gefahr bringt.
Torhaut
ttubstange
s- m &
T ordrehm om ent M j- W -a.
( Halslagerreibung und Spurlagerreibung is t seh r klein) Schubstangenkratf S - ^
Zahndruck im Antriebssegm ent und A n trieb sritzet
7 4j>g r Hi
des K urbelzahnkranzes Für eine Torbewegung - 138 m T - B ew egungszeit - 60 sek
v ,- jr-U m fangsgeschw indigkeit d . Z a h n k r a n z e s m / s e k
n _ gjjo _ Qrefizaf,! /tpfriebsrt/zets Jt (Lf
Ü bersetzungsverhältnis i - ¿ ü - ^ wo nx -D rehzahl d. M otors
n)
i j - G esam tw irkungsgrad des G etriebes - 0,56 Z , V, 27000-0.023
m -g ~ Motorleistung N -
102 ■ O.SS (.H ubgeschw indigkeit der Füllschütze O 002m /sek)
11 KW (isF S )
S tirn ra d D ifferen tia l-
g etrieb e
1:0,0
m a s e r
r um an Kammerlänge
■’ zu sparen!
t .j K -ao
T o ra n trieb
Ftutschkupptung R äderkasten-
vorgelege 1:33 gs -6 3
gs-gs2
th -W
A n trieb der Torschütze
Schneckentrieb
Abb. 4. Stem mtor mit gemeinsa m em Antrieb von Tor und Schütz.
V 52
Abb. 5. S te m m tor mit Torschütz.
J a h rg a n g 18 H e it 16
12. A p ril 1940 S c h ä f e r , Hubtor oder Stemmtor für Sch leu sen ? 1 8 3
Die seitlichen Federblechdichtungen w erden bei dem täglich mehrmaligen Auf- und Abfahren der Tore durch eingeklem m te G egenstände, ha upt
sächlich ab er durch die Eisbildung entlang der Anschlagfläche stark ver
bogen, so daß das Wasser oft in dicken Strahlen herausschießt. Abhilfe durch Anpressen der Dichtungsbleche mittels abgefeder ter Schrauben bringt nicht den wünschenswerten Erfolg, erhöht aber die Dichtungsreibung beim Hochziehen des Tores beträchtlich. Welt bess er ist die Anschlagdichtung,
HHFsqei -T reibgew ichte zum
Überwinden von unvorhergesehenen
W iderständen
H auptgegengewichte -
m
Feder
säule
— r
Abb. 6. Hubtor mit Windwerk und Ausspiegelungsschütz.
bei der der Wasserdruck das ganze Tor bei entlasteten Tragrollen gegen den gepanzerten Toranschlag der Sch leusen mau er preßt. Wenn man noch die nicht einfache Lagerung — Kipplager und Laufrollen mit Walzen
lagern in Rollenwagen — der unte r hohem Wasserdruck zu bew egenden Tore in Betracht zieht, ist es vollends verständlich, warum ln stark vom Wasserdruck belaste ten H ubto re n Schütze eingebaut werden.
Z u P u n k t 5.
Werden die Laufrollen des H ubto re s mit eingebautem Schütz auf F edern gelagert, die das Tor gegen Schluß des Füllens oder Entleerens vom Toranschlag abheben, so kann ohne Verstärk ung des Windwerks mit der Freigabe der Schleuseneinfahrt bereits bei einem 30 bis 50 cm hohen Wasserüberdruck beg onnen w erden, was für die Verkürzung der Füll- und Entleerungszeit gegen Ende der Ausspieg elung der Wasserstände se hr von Vorteil ist. Wollte man dagegen das Ste m mtor unte r einem solch hohen Überdruck öffnen, so müßten nicht nu r das Windwerk, sondern auch der Q uerv erb and und das Halslager einschließlich der Verankerung des Tores vers tärkt werden. Allerdings wird dieser Gewinn an Schleusungs
zeit beim Hubtor durch die große H ubhöhe von 6 m ü b er dem höchsten schiffbaren Wasserstande w ieder ausgeglichen, denn um Unfällen durch eine zu hohe Hubgeschwindig keit bei plötzlich eint re tenden H em m ungen und Wid erständen vorzubeugen, wird das Hubto r ln etwa zwei Minuten hochgezogen, w ährend das S te m m tor in der Regel in einer Minute ge
öffnet wird.
Z u P u n k t 6.
Es ist klar, daß der Hinweis auf die Einfachheit der Ausbildung des Hubto res ohne eing ebaute s Schütz nur Im Vergleich mit dem Stemmtor mit eingeb autem Schütz zu Recht besteht, da das Schütz, das an den unteren Riegel des Tores angehängt wird, die A usbildung des Tores sehr erschwert. Unrichtig ist dagegen, daß das statische Kräftespiel beim Stem m tor durch die Auflagerung d e r Stemmrlegel auf dem hölzernen Dichtungsanschlag der Schlagsäule unklar w erde, well dort Stem mknag gen erfahrungsgemäß nicht notw endig sind, wenn morsch werd ende Dichtungs
hölz er rechtzeitig ausgew echselt werden. Fassen wir die durch die Blech
hau t und den Kreuzverband verb u n d en en Einzelträger, wie Riegel, Spanten un d Säulen, als eine verwindungs- und biegungssteif zusammen- gefü gte Tafel auf, dann kommen wir auch über die statischen Bed enken, die sich aus der D reip unktlager ung des gegen widers te henden Stau- oder Winddruck bew egte n Tores erg eben, leicht hinweg. Kräftig gehaltene Wende- und Schlagsäulen entlasten den Kr?uzverband, aber nicht u m gekehrt. Es ist eine unnötige Erschwernis, wen n die Schrägstäbe des K reuzverbandes mit der Torhaut un
mittelbar verb unden werden, die Befestigung an den einzelnen Riegeln genügt zur Aussteifung der Tortafel.
Beim Vergleich der Torlagerung setzen wir voraus, daß sowohl der Torschuh als auch das Halslager des Ste m mtore s nachstellbar ist, so daß die Toranschläge g e n a u eingestellt w erden können. Ebenfalls muß bei der Berechnung der Halslagerverankerung die zusätz
liche Beanspruchung durch das Bewegen des Tores gegen einen Staudruck berücksichtigt sein. Halslagcrbrüche, die durch ein F estkle m m en von G egenstä nden zwischen Unterkante Tor und Drempelsohle bei der Torbewegung da und dort entstanden sind, können durch einen freien Abstand des Tores von der Drempelsohle von mindestens 30 cm verhütet werden. Wenn trotz dieser Vorsichts
maß nah m en beid e Halslageranker brechen sollten, dann kann kein Unfall durch Umkippen des Stem mtores ent
stehen, weil es durch die Schubstange noch gehalten wird.
Wesentlich schwieriger g estaltet sich die Aufhängung des Hubtores, wobei bes ondere Maßnahmen zu treffen sind, um eine Ü berb eansp ru chung einzelner Trag- oder Hubseile oder ein Verk an ten des Tores beim H eben oder Senken zu verh üten. Zur Erfüllung des ersten Zweckes w erden sowohl die H auptg egengew ic hte als auch die Ausgleichgegengewichte (Trelbgcwichte) Seil für Seil auf Feders äule n ge la g e rt, u nd die beiderseitigen Hubseile greifen das Tor in einer Schwinge zusa m mengefaßt an,
^... .. w ähre nd die Erfüllung der zw eite n B edin gung die Ver- S
-G estänge Bindung der beiderseitigen Hubseilgruppen über Winkel- - hebel und ein spannbares Gestä nge verlangt, was schlleß- lieh eine Menge von Bolz enverbindungen zur Folge hat.
O bwohl Seilbrüche und Brüche von Bolzenverbindungcn bei deutschen H ebezeugen selten sind u nd ein Hubtor-
U n f a l l durch H erabstürzen des Tores noch nie bekannt- ... :---- gew ord en ist, blickt man, wenn man nun noch die M en ge Seilumlenkrollen für die Lagerung der Gegcn- gew ichte und die Hubtrom m eln des Torwindwerks ins Auge faßt, erleichtert auf die einfache Lagerung des Stem mtores zurück,
Abmessungen, Gewicht und Kosten eines Wind werks sind in erster Linie von der Größe der zu heb enden Last abhängig. Die H ubgeschwindigkeit der Last beeinflußt wohl die Motorstärke, aber nicht die statische Beanspruchung oder das Gewicht des Windwerks. Im Gegenteil, mit der Steigerung
. , , , , , . . , .. , Hubgesch windig keit des Hubtores der Drehzahl des Antriebritzels n . = — ^ — -— =-— ---
Teilkreisumfang des Ritzels
= ~2~ j : erhöht sich das Übersetzungsverhältnis i = ( « J = Drehzahl des Motors) und verringert sich die Anzahl der Vorgelege. Obwohl also das Hubtor mit Füllschütz beim Hochfahren etwa fünfmal schneller als das Stem mtor bew egt wird, hat es nur einen stärkeren Antriebsmotor, aber kein schw ere re s Windwerk notwendig, wenn wir an der Bedingung, daß das Ste m mtor gegen einen mindestens 20 cm hohen Wasserüberdruck b e w egt w erd en soll, festhalten. Die Überlegenheit der Einfachheit des Stemmtorantriebs zeigt sich jedoch in dem Fehlen der Verbindungs welle mit Tragbrücke, der beid er seitigen Windwerke, die beim Hub to r wegen des gesicherten Gleichlaufs der beiden Antriebe erforderlich ist.
ySchw inge
■Winket- hebei
Z u P u n k t 7.
Es ist schon behaupte t worden, daß durch die V erw endung von Hubtoren die Schleusenlänge kürzer ge halten und somit die Baukosten der Schleus enkam m er verm in der t w ürden, obwohl die Schiffer beim Fahren durch Schleusen gleicher Nutzlänge nicht dieser Ansicht sind, weil der Schiffsbug am O berhaupt gut in die stromauf gerichtete Stemm- nische paßt un d nach Abb. 7 erfahrungsgemäß auch am Unte rh aupt dem Ste m m tor kein Nachteil in der Raumfrage entsteht.
Wegen der W ellenblldung bei der Vernichtung der lebendigen Kraft des einströmenden Wassers müssen die Schiffe im Mittel etwa 3 m von dem Einströmungsort des Füllwassers entfernt festgemacht werden, ebenso muß w egen des Richtungswechsels der Trossenzüge beim Schleusen und des dadurch hervorgerufenen Pen deln s des Schiffes der Abstand des Heckruders vom Untertor mindestens 2 m betragen. Diese Erfahrungs
ab stände schalten also ein kleinliches Bemessen der nutzbaren Länge
1 8 4 S c h ä f e r , Hubtor oder Stemmtor für Schle use n?
DIE BAUTECHNIK F a c h sch rift f. d. g e s. B a u in g e n ie u rw e sen
beim Vergleich der bei
den Schleusenarten aus.
Wichtiger als der Streit um einige Meter nutz
barer Schleusenlänge wäre nach meinen Be
obachtunge n das unver- schlebliche Festmachen der Kähne an auf- und ab geh en den, sogenann
ten schwimmenden Pol
lern. In diesem Falle könnte dann auch der Zwischenraum zwischen zwei hinterei nan der in der Schleuse liegenden Schiffen um einige M eter verringert und da mit die Nutzlänge vergrößert werden.
G e w i c h t s v e r g l e i c h , Ein großes Hinder
nis für die A nwendung des Hubtores wird h eute sein b e d e u te n d höherer Werkstoff- un d Arbeits
zeitaufwand gegenüber dem Ste m mtor sein. Es ist leicht nachzuweisen, daß sich, um gleiche Trägergewichte zu er
halten, die Trägerhöhen wie die zweiten Pote n
zen der Auflagerentfer
nungen, multipliziert mit den wirklichen Träger
längen, verhalten m üs
sen, also
V l u
Abb. 7. F re ie Schleusenlänge bei Hub- u nd Stemmtor.
/ ! I l j A-i /,2 U
Daher müßte bei 12 m Torweite mit den aus Abb. 7 zu entn ehm enden 12 42-13 0 Z ahle nw erten die Trägerhöhe des Hubtores mindesten s —■ 0,8 • . '
b ,/ “ * 1 o,o
= 2 ,6 m betragen. Um einen Überblick über die Gewichte der einzelnen Bauteile der Schleusentore zu erhalten, wird auf G rund überschläglicher Gewichtsermittlung folgender Vergleich geg eb en .
G e w i c h t s z u s a m m c n s t e l l u n g
für das Untertor ein er Schleuse von H — 6,0 m Gefälle und 12,0 m Breite.
Gesamtfläche des Ste m mtore s . . . . = 145,0 m2 , des H u b t o r e s ... = 136,0 ,
der ein geba uten Schütze = 7,7 , Länge der seitlichen Toranschläge . . s i .== 23,0 m Länge des Sohlenanschlages . . . . s 2 = 12,8 , Höhe des H u b g e r ü s t e s ... h — 12,0 ,,
„ S t e m m t o r : Stahlteile des Stemmtores
Gl = 0 , 1 4 F ] l H = 0 ,1 4 - 1 4 5 - 2 , 4 5 . . . = 50,0 t Segmenttorschütz mit Dichtungsrahmen (Stahlguß)
G, = 0 , 8 / = 0,8 • 7 , 7 ...
G esamte Antriebstelle G3 = 8 ^ / A / = 8 ■ 1 , 8 2 ...
Spurlager, Halslager, Stem mlager
G< = (0,015 + 0,04 + 0,07) G, = 0,125 Toranschlagrahmen (Gußeisen)
G5 = (0,15 S[ + 0,42 s2) — 3,5 + 5,4 , A bdeckung der Torantriebe ...
. = 6,2 t , = 14,6 t 5 0 = 6,3 t , = 8,9 t
2,0 t Gesamt-Elsenverbrauch 88,0 t.
H u b t o r :
Stahltelle des Hubtors G 7 = 0,17 F f f f = 0 ,1 7 - 1 3 6 - 2 , 4 5 . . . = 5 7 ,0 t ein geba utes Schütz G, wie o b e n ... = 6 ,2 1 G esam te Antriebstelle (mit Toraufhängung)
G 3 = 10,5 f f f = 10,5 - 1 , 8 2 = 19,0 t Lauf- un d Führungsrollen
G4 = 0,05 Gx = 0,05 -5 7 = 2,8 t Lauf- und Führungs schienen
G6 = 0 , 1 5 / = 0 ,1 5 - 2 0 ...= 3,0 t Toranschlagrahmcn G6 = (0,25.s1 + 0,15 s2) = 5,7 + 1,9 . . = 7,6 t Gegengewichte (Herdguß oder Schrott)
G7 = ... = 57,0 t Verbin dungssteg Gä = 1 2 - 0 , 6 t ... . = 4,8 t 2 H ubtü rm e (Eisenbeton)
G0 = . = 12,0 t
Gesam t-Eisenverbrauch 169,4 t jedoch bei 2 H ubgerü sten in Stahlbau weise, G esam t-Eisenverbrauch rd. 194,6 t, weil dann G0 = 0,03 (Gl + G7) h = 0,03 • 114 ■ 12 = 41,0 t beträgt.
S c h l u ß b e t r a c h t u n g e n .
Namentlich bei kurzen Schleusen, die nicht von Schleppzügen durc h
fahren werden, wird es als ein zeitraubender Nachteil empfunden, wenn, behin dert durch die Hub tü rm e, die Spillseile nicht über die Schleusen
kam m er hinw eg zu den Kähnen gebra cht w erden können und die Schiffer dah er ihre Kähne aus der Kammer hera ussta ken müssen. Hier muß Abhilfe durch Trossenförderer oder bei stark bean sp ruch ten Schleusen besser durch eine Seiltreidelanlage, für deren A nbringung die H ubtü rm e sich besonder s eignen, geschaffen werden. Bei den rahmenartig gebauten Hub gerüsten dagegen lassen sich leicht seitliche Durchgänge frei halten, ln deren H öhe und Bereich die Führungs schienen einfach weggelassen w erd en (s. Abb. 1).
Zur V erm eidung von Betriebsstillegungen der Schiffahrt w ähre nd der Instandsetzungsarbeiten ist die vollständige H erausnahm e der Torver
schlüsse und ihr Ersatz durch rasch einsetzbar e Ersatztore, die für mehrere Schleusen beschafft werden, vorteilhaft. Sehr gut eignen sich hierfür die leichten Stemmtorflügel. Schwierigkeiten, die hierbei am Unte rh aupt bei den verschieden hohen Toren entste hen, kö nnen durch ein in drei Teile zerlegbares Ste m mtor mit Paßstücken für das Mittelstück behoben werden. Bei den breiten und hohen Hubtoren stößt die Beförderung der Ersatztore innerhalb der Schleuse auf erhebliche Schwierigkeiten.
Um die Höhe der H ubgerü ste zu verm in dern, ebenfalls um am U nterhaupt einfache Ersatztore zu erhalten, kann man unterteilte Hubtore, wie Doppelschütze oder bess er Hakenschütze, verw enden. Die Dichtung des unterteilten Tores entlang der waagerechten Fuge bleibt jedoch bei den täglich mehrmals bew egte n Verschlüssen namentlich auch im Hin blick auf die bei Frost unve rm eid bare Vereisung der Torhaut ein Wagnis.
Werden die beiden Unterhauptmauern durch eine bew ehrte, bieg ungs
steife Sohlenplatte verbunden, so entfallen auch die Bedenken, die w egen der Dichthaltung der Toranschläge des Stemmtorverschluss es bei S ohle n
se nkungen in B ergbaugebieten entste hen. Verk ante t das auf diese Weise zu sam mengef aßte U nte rh aupt als unverschieblich Ganzes, dann kann keine Verdrehung des Schlagsäulenanschlages eintreten.
Z u s a m m e n f a s s u n g .
Das Hubto r als Schleusenverschluß hat g e g e n ü b e r dem Stem mtor wohl einige Vorzüge, die aber infolge des bei hohem Wasserdruck not
wendigen Einbaues von Aussplegelungss chützen zum Teil w ieder hin
fällig werd en. Der hohe Kosten- und Werkstoffaufwand für das H ubto r erfordert stets eine gewissenhafte Ü berlegung, ob seine A nwendung be
grü ndet ist. Der Hauptnachteil des Stem mtores bei Schleusen im freien Strom — G efä hrd ung der Toranschläge und Dichtungen un d Erschwerung des Betriebes durch Treibzeug — kann durch eine seitliche, mittels Ein
laufrechen gesicherte Entn ahm e des Schleusungswassers behoben werden.
Etwas billiger, aber nicht ganz so vorteilhaft im Bau und Betrieb wie das Hubto r stellt sich das Segmenthubtor. Zum Schluß verweise ich noch auf die betrieblich sehr vorteilhafte A nw endung des Winkelklapptores als Oberhauptverschluß, s. Jahrg. 1939, Heft 55/56, S. 680 dieser Zeitschrift, dessen nähere Beschreibung einem späteren Aufsatze Vorbehalten bleibt.
Al le R ec h te Vo rb e ha lt e n.
Die A u flagerun g sch iefer Balkenbrücken.
Von ®r.=3ng. R o b e r t S eiler, München.
%
u .
Gewöhnlich w erden schiefe Balk enbrüc ken1) genau so aufgelagert wie gera de Balkenbrücken, Tangentialkipplager un d Rollenlager w erd en so angeordnet, daß die Kipp- und Rollenachsen senkr echt zu den Längs
achsen der Hauptträger verlaufen. Dabei geht man von der Annahme J) Siehe hierzu ®r.=3ng. S e i l e r , Über die Berechnung schiefer Eisen
betonbalkenbrücken. Berlin 1939, Wilh. Ernst & Sohn.
aus, daß die Kippbew eg ungen der H auptträger als Bestandteile eines schiefwinkligen Trägerrostes genau so ausgeführt w erd en wie bei einem aus dem Z usam m enhang des Trägerrostes herausgelösten Hauptträger.
Diese A nnahme erweist sich aber sofort als unhaltbar, wen n man berück
sichtigt, daß die Hauptträger infolge ihrer starren V erbin dung mit den schiefen Q uerträgern über den Stützen bei Belastung nicht n u r Ver
biegungen, sondern auch V erdrehungen erleiden. Letztere bew irken aber
