Die Bautechnik, Jg. 6, Heft 28

Freilichtturnplafi

Turnhalle

^QKTumhoT

um.

tammpfSh/e SystemfKost '*3Zcm

msFerSand,

■scharTerSándii

Erlöser - Kirche

Schulhof Turnhof

Filmschule y

V o rg a rte n F a h rd a m m B ü rg e rste ig

DIE BAUTECHNIK

6. J a h r g a n g B E R L I N , 29. J u n i 1 9 2 8 H e f t 28

Al l e R e c h t e V o r b e h a l t e n .

Die Gründung des K le is t-L y z e u m s in Berlin.

Von Magistratsbaurat S t.=3 hg. Georg Klose, Bezirksamt Berlin-Tiergarten.

Für den Neubau des Kleist-Lyzeum s nebst anschließendem Film - Seminar im Bezirke Berlin-Tiergarten wurde in der Levetzowstraße Nr. 1 -5 ein langgestrecktes Grundstück vorgesehen, das eine Länge von id. 169 m und eine Breite von rd. 50 m hat. Schon beim Erwerb dieses Grundstücks wurde durch vorläufige Untersuchungen des Bodens und durch Bohrungen festgestellt, daß sich unter einer Schicht Bauschutt, die zur Auffüllung des Geländes gedient hatte, eine starke Moorschicht befand. Die Schicht, die sich übrigens vielfach im Berliner Untergründe vorfindet, ist dadurch zu erklären, daß das Gelände ursprünglich ein alter Lauf der Spree war, die in der Nähe in einem großen nach Norden offenen Bogen fließt. Dieser Befund des Bodens, sowie auch Erkundigungen, die über benachbarte Häuser eingezogen wurden, gaben Veranlassung, durch genauere Unter­

suchungen festzustellen, ob und inwieweit eine besondere Gründung des sechs Geschosse enthaltenden Gebäudes notwendig war.

Nachdem der erste Grundriß für die Schule festgelegt war, wurden in regelmäßigen Abständen, und zwar hauptsächlich unter den belasteten Mauern und Pfeilern, 50 Bohrlöcher hergestellt, die im Durchschnitt 8 bis 12 m unter das vorhandene Gelände vorgetrieben wurden. Von den Er­

gebnissen dieser Bohrungen ist in der nachstehenden Tabelle 1 ein typisches Beispiel gegeben:

Tabelle 1.

B o h rlo c h N r. 16.

Gelände . . . . Aufgefüllter Boden M o o r ...

Weicher Schliefsand- Schärferer Sand Scharfer grauer Sand

32,65 — 31,25 31,25 — 28,55 28.55 — 26,55 26,55— 25,55 25.55 — 23,55

Sie zeigt, daß unter der bereits genannten Auffüllung m it Bauschutt, die etwa 1 bis 3 m stark ist, eine mehrere Meter mächtige Moorschicht und darunter Schliefsand lag, unter dem sich scharfer grauer Sand befand, während das Grundwasser ziemlich genau m it der Höhe der Moorschicht auf Ordinate + 30,50 m anstand.

Daneben wurden umfangreiche Belastungsproben nach B re n n e c ke angestellt, die auf dem Baugrunde unter der Moor­

schicht ziemlich große Einsinktiefen ergaben. Ferner wurden den Bohrlöchern je 10 Boden- und 10 Wasser­

proben entnommen und dem Technischen Unter­

suchungsamte Berlin zur Begutachtung übersandt, dessen Befund dahin lautete, daß in dem Grund­

wasser gebundene Schwefelsäure S 0 3 bis zu 980 mg/1 enthalten war, während der getrocknete und wasser­

freie Moorboden bis zu 1,57 % schwefelsauren Kalk, 0,66 °/0 Eisensulfid und Pyrit enthielt und die Gesamtmenge des vorhandenen, durch Oxy­

dation von Sulfid und Pyrit bindungsfähigen, schwefelsauren Anhydrids 1,8 % betrug.

Nach diesem Befunde hat der Boden reichlich schwefelhaltige Salze und Pyrit, ebenso das Grund­

wasser einen so hohen Gehalt an gebundener Schwefelsäure, daß Port­

landzementbeton zum starken Treiben gebracht und voraussichtlich nach einigen Jahren, besonders in der Zone des Grund­

wasserspiegels, zerstört werden würde. Da sämt­

liche Wässer außerdem erhebliche Mengen an gelösten Huminstoffen enthalten, verbot sich die Verwendung mager­

gemischten und daher porösen Betons. Das Untersuchungsamt schlug vor, wegen des hohen Sulfidgehaltes Spezial- Zemente zu verwenden

Rammen der Mastpfähle.

H 1

**

A bb. 1. Lageplan und Teilgrundriß. Abb. 2. Q uerschnitt des A ula- und Turnhallenbaues.

408 D I E B A U T E C H N I K , Heft 28, 29. J uni 1928.

und einen möglichst dichten Beton in starker Mischung herzustellen. — Über die Gründung selbst wurden nunmehr eingehende Erwägungen an­

gestellt und sowohl Pfähle verschiedener Bauweisen als eine Gründung auf Beton unter Wasserhaltung und anderes in Aussicht genommen. Das Ergebnis dieser Prüfungen und namentlich auch eingehender, vergleichender Kostenermittlungen war, daß im vorliegenden Falle eine G rü n d u n g a u f M a s tp fä h le n m it einer Füllung von E rz z e m e n t-B e to n und

darüberliegenden Banketten aus gewöhnlichem Beton sich als am besten .

geeignet erwies.

Was zunächst den Erzzement anbelangt, so w ill ich hier kurz be-

merken, daß die Tonerde (bezw. ihre Verbindung m it Kalk, die sogenannten Kalk-Aluminate) derjenige Bestandteil des Zementes ist, der der Einwirkung der Schwefelsäuren Salze am meisten unterliegt. Es war daher das Be­

streben, die Tonerde aus dem Zement zu entfernen und sie durch einen anderen Stoff zu ersetzen; dies geschieht durch Eisenoxyd beim Erz­

zement, dessen Zusammensetzung in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben ist:

Tabelle 2.

E rz z e m e n t, H e m m o o r.

Kieselsäure... 19,472 % Ton erd e... 3,471 „ E is e n o x y d ... 9,435 „ M a n g a n o xyd ... 0,161 „ Kalkerde . . . 63,503 „ Schwefelsäure Kalkerde . . 2,148 „ M a g n e s ia ... 0,644 „ A lk a lie n ...nicht best.

Wasser und Kohlensäure . . 0,782 % 99,616%

Bevor m it der Gründung begonnen wurde, wurde zunächst der in Aussicht genommene Kies, und zwar Niederfinower Kies, der in gleich­

mäßiger Beschaffenheit zu erhalten war, untersucht. Um Anhaltspunkte

zu gewinnen, wie sich die in Aussicht genommene Gründung m it Beton- ^ pfählen Bauait Mast m it patentiertem zweiten Innenanstrich gegen die

Angriffe des als schädlich festgestellten Grundwassers verhalten würde,

und um sich ein Bild von der Festigkeit des zu verwendenden Betons

zu machen, wurde eine Reihe von Versuchen unternommen, die sich

hauptsächlich in zwei Richtungen erstreckten. Es wurde einmal eine An­

zahl von Probewürfeln von 20 cm Kantenlänge in der für das Bauwerk vorgesehenen Mischung hergestellt und zum Teil nach Vornahme eines Schutzanstriches, der den Schutzanstrich der Mastpfähle darstellen sollte, teils ohne diesen Schutzanstrich an Ort und Stelle unter Wasser ein­

gegraben und nach 7, nach 28 und nach 90 Tagen der Druckprobe unterzogen.

Die Ergebnisse einiger dieser Versuchsreihen sind in Tabelle 3 niedergelegt.

Die Versuche zeigten, daß die Verwendung von Erzzement ln den Pfählen und von Portlandzement in den Banketten eine technisch und wirtschaftlich befriedigende Lösung darstellen.

In Ergänzung dieser Versuchsreihe wurde noch das Bruchstück eines Betonpfahles, Bauart Mast, der nach dem in Aussicht genommenen Ver­

fahren hergestellt war, der Druckprobe unterzogen. Das Stück war 6 Jahre

eisenbewehrter Bankettbalken

\ aus fbrtfandzementbeton

verzinkte Haken zum Huf hängen der Ziegelsteine

spiralumivehrte Kopfbewehrung

fetter Bruementbeton

Ziegelflachschicht in Jsofermasse

Pfah/hü/se

Be/astungsgemcht

Ent/üftungsrohr

Längsschnitt a -6

Schnittc-d

Abb. 4. Einzelheiten der Mastpfähle.

B e to n w ü rf el. Tabelle 3.

M is c h u n g 1:4. D ru c k fe s tig k e it.

Nr. 7 Tage 28 Tage Sicherheit für

Sicherheit für

max 40 kg/cm2 7 :2 8 Tagen 90 Tage max 40 kg/cm2

■ ■ 1

¡1 k g /c m 2 | k g /c m 2 k g /cm 2 j k g /c m 2

Beanspruchung

Beanspruchung

Kontrollwürfel, hergestellt im Laboratorium

k g /c m 2 | k g /c m 2 j k g /c m 2 j k g /c m 2

60,8 162,5 |

103,4 82,3 186,3 174,4 j 82,8

; 56,3 i 150,5

51,3 53,8 156,3 153,2 3,8

A. E rz z e m e n t.

360,0 : 208,7 : 332,5

4,4 0,47: 1 298,00 7,5 218,1 333,2

237,5 ! 227,5 ! 333,8 !

B. P o rtla n d z e m e n t.

j ;

177,51

0,35:1 173,8 175,7 4,4 118,9 i 216,3

155,0 136,1 215,0 215,7 alt und hatte etwa 5l/a Jahre in einem ähnlichen betonschädlichen Boden

gesteckt, die Druckprobe ergab eine Festigkeit von 485 kg/cm2.

Das Wesen des Betonrammpfahles »Bauart Mast* liegt bekanntlich darin, daß eine dünne Blechhülse m it patentierter Spitze m it H ilfe einer lose in der Hülse sitzenden Holzjungfer eingerammt, die Jungfer wieder herausgezogen und die im Boden verbleibende Hülse m it Beton ein­

schließlich der etwa erforderlichen Rundeisenbewehrung ausgefüllt wird.

Die Hauptvorzüge dieses Verfahrens sind, daß der Beton keinen Ramm- schlägen ausgesetzt wird, und man nicht auf das Erhärten der Betonpfähle zu warten braucht, sondern sofort m it dem Rammen beginnen kann. Die Anpassungsfähigkeit an wechselnde Tiefenlagen des guten Baugrundes ist

außerordentlich groß, da je nachdem nur ein Stück der Blechhülse autogen an- oder abgeschweißt zu werden braucht. Da ferner grundsätzlich nur m it leichtem Rammgerät (1 t Bärgewicht) gerammt wird, sind die Er­

schütterungen beim Bauvorgang, die auch noch durch das Luftpolster um die Jungfer herum gemildert werden, ungewöhlich gering. Ein vorzüglicher, durch Versuche erprobter Schutz des Betons gegen Moorsäure usw. ist durch den ebenfalls patentierten Innenanstrich der Hülse zu erzielen, der erst nach dem eigentlichen Rammen eingebracht wird und somit vor Be­

schädigungen vollkom m en gesichert ist. Verschiedene Besichtigungen auf

Baustellen m it Mastpfählen, sowie auch ausgezogener Pfähle haben die

Angaben, daß der Anstrich der Hülsen fe s t am B e to n h a fte t, bestätigt.

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 . 409

Dieser Befund deckt sich

also m it dem, der bereits von Baurat S a ltz m a n n und Baurat V o g e l, Geestemünde, gemacht worden ist.1) Es ist also für die Pfahlgründung ein dreifacher Schutz gegen Säuren vorgesehen:

1. die Verwendung von Erzzement im Pfahl, 2. der doppelte, am

Beton festhaftende InnenanstricH des Pfahles,

3. die Blechhülse mit der patentierten Spitze2).

Die Pfähle selbst wur­

den m it 32 cm Durchm.

in der bekannten Weise m it zweimaligem In n e n ­ anstrich (davon einer nach dem Rammen der Hülsen) ausgeführt, wobei in dem oberen Teil zur Verbin­

dung mit den Betonban­

ketten ein Eisengerippe angehängt wurde. Auf den Pfählen ruhten Eisenbetonbankette in wechseln­

der Breite und Stärke, die m it etwa 40 kg/m3 Eisen bewehrt sind.

Der Beton in den Pfählen ist aus Erzzement in Mischung 1 :4, der Beton der Bankette m it gewöhnlichem Portlandzement in Mischung 1 :5 hergestellt worden.

Für die Berechnung des Pfahles wurde angenommen, daß der Beton im Pfahlkopf m it nicht mehr als 40 kg/cm2 beansprucht werden darf, und daß die Pfähle selbst eine Tragfähigkeit von 31 t haben; dabei gilt nach den Vorschriften der Berliner Baupolizei, daß der Pfahl

a) zur Erzielung der zweifachen Sicherheit nach der Brixschen Rammformel bei den letzten 10 Schlägen nicht mehr als 4 cm einsinken darf, und daß

b) die Pfahlspitze mindestens 2 m im guten Baugrunde stecken mußte.

Für die Berechnung der eisenbewehrten Bankette, die auf Biegung und besonders in den Pfeilern auf Schub beansprucht werden, galten die amtlichen Bestimmungen für die Ausführung von Bauten aus Eisenbeton.

Für die Gründung waren folgende Höhenzahlen maßgebend:

1. Bankettoberkante auf Ordinate + 32,55,

2. Stärke der Bankette normal 80 cm, unter den Pfeilern höchstens 2,1 m,

3. Pfahlkopfoberkante normal +31,90, 4. Grundwasserstand:

a) höchster + 31,40, b) m ittlerer + 30,50.

Da während des Baues der Grundwasserstand durchschnittlich + 30,50 betrug, konnten sämtliche Arbeiten, auch die Herstellung selbst der stärksten Bankette im Trockenen ausgeführt werden. Zum Schutze der

[) Vergl. „Die Bautechnik“ 1923, Heft 46, und 1926, Heft 55.

2) Die Pfahlhülsen zeigten sich bei der Ausführung vollkommen wasserdicht.

Abb. 6. Einzelheiten der Betonbankette.

Bankette bei steigendem Grundwasser wurde eine Sohle aus flach verlegten Klinkern m it einer darauffolgenden Kaltasphaltschicht angebracht, wobei die Flachschicht durch verzinkte Haken m it dem Beton der Bankette ver­

bunden wurde.

Die Pfahlreihen selbst wurden teils einreihig, teils zweireihig im Zickzack m it einem Mindestabstande von 3 Pfahldurchmessern ausgeführt und so berechnet, daß die einzelnen Abschnitte der Mauern eine gleich­

mäßige Belastung darstellen. Gegenüber einer Anordnung der Pfähle unter den Pfeilern wurde hierdurch erheblich an Anzahl der Pfähle ge­

spart; nur unter den großen Pfeilern des Aula- und Turnhallenbaues, sowie des Seitenflügels wurden die Pfähle der Belastung entsprechend gruppenweise angeordnet. Bei der verwickelten Grundrißiösung und der starken Belastung einzelner Pfeiler ergab sich eine zum Teil recht schwierige statische Berechnung, mußten doch unter einigen Pfeilern ganze Gruppen von Pfählen geschlagen werden. Während des Baues, der unter der Oberleitung des Stadtbaurates K o lw e s vom Bezirksamt Tiergarten im Herbst und W inter 1927/28 ausgeführt wurde, stellte sich heraus, daß der Schliefsand, der sich unter der Moorschicht befand, weit weniger tragfähig war, als man ursprünglich angenommen hatte. Es mußten indessen ver­

schiedentlich die Pfähle, um den beiden eingangs gestellten Forderungen zu genügen, erheblich länger geschlagen werden. Dabei trat die Eigen­

schaft der Pfahlbauweise hervor, daß die Hülsen, die aus einzelnen 2 bis 4 m langen Rohrstücken bestehen, je nach Bedürfnissen in entsprechender Länge-zusammengeschweißt wurden; ferner aber war es auf einfache und bequeme A rt möglich, bereits vollständig eingerammte Pfähle zu verlängern, und zu diesem Zwecke einfach Rohrstücke m it tragbaren Handschweiß­

apparaten unter der Ramme anzuschweißen.

Anderseits war es möglich, die Pfähle an den 2 m starken Pfeiler­

banketten auf ebenem Gelände mit der Ramme zu schlagen und erst später, nach Ausschachtung der Baugrube, die nicht bis oben hin verfüllten Blechhülsen entsprechend abzuschneiden, wodurch die Arbeit ebenfalls bedeutend beschleunigt und vereinfacht wurde.

M it der Gründung war die Herstellung eines etwa 1,50 m ver­

tieften Heizkellers verbunden, dessen Sohle ebenfalls auf Mastpfählen und Betonbanketten in der üblichen Weise aus etwa 30 cm starkem Beton m it unten liegender Dichtung aus doppelter Bitumenpappe her­

gestellt wurde.

Abb. 5. Aufsicht auf die Pfahlköpfe und die Ziegelflachschicht.

A lle R echte V orb eh alten ,

N euzeitliche Fördertechnik.

Von John W o lff, Sterkrade.

Die bisherige Form der Schachtfördergerüste im Ruhrkohlengebiet bietet einen wenig schönen Anblick in der Landschaft. Diese Gerüste werden für gewöhnlich heute noch so ausgebildet, wie es bereits vor Jahrzehnten üblich war, und bilden ein wirres Durcheinander von Streben und Stäben; auch sind sie unkonstruktiv, in der Kräftewirkung unklar und lassen im übrigen auf den ersten Blick die Kohlenzeche erkennen.

Um geeignete Entwürfe für Fördergerüste ihrer Schachtanlagen zu bekommen, schrieb die Gutehoffnungshütte Oberhausen A.-G. in Ober­

hausen Rhld. im Jahre 1923 einen Ideen-Wettbewerb unter ihren Beamten aus, bei dem 13 Entwürfe eingingen. Von diesen 13 Entwürfen kamen 8 in die engere Wahl. Die beiden besten Entwürfe waren „Zeitempfinden“

(Abb. 1) und „Schlägel und Eisen“ (Abb. 2). Der Entwurf „Zeitempfinden“, bei dem jedes den Gesamteindruck störende Beiwerk ausgeschaltet worden ist, war der bessere; da er aber von den Ausschreibungsbedingungen

etwas abwich, konnte ihm eigentlich der erste Preis nicht zuerkannt werden. Um jedoch beiden Entwürfen gerecht zu werden, wurde je d e m ein erster Preis zugesprochen.

Die Idee des Entwurfes „Zeitempfinden“, der sich durch ruhige Linienführung, den gut durchgebildeten Gerüstkopf und wohl abgewogene Verhältnisse der ganzen Anlage auszeichnete, wurde dann dem Entwurf für eine Schachtanlage der Gewerkschaft Baden, Kalisalzbergwerk in Buggingen (Baden), zugrunde gelegt, denn bei der Aufstellung dieses Entwurfes ging das Bestreben dahin, die gesamten Werkbauten nicht nur als reine Zweckbauten zu errichten, sondern sie auch architektonisch schön und in Harmonie m it der Umgebung zu gestalten. Besonderer Wert wurde darauf gelegt, für die eisernen Fördertürme, die bekanntlich jeder Schachtanlage ein besonderes Gepräge verleihen, eine Ausführungs­

form zu finden, die geeignet ist, sich der ruhigen W irkung der ändern

Auf G rund dieses von der G utelioffnungshütte, A bteilung B rückenbau, aufgestellten Entw urfes w urde dieser im Som m er 1925 von der G ew erk­

schaft Baden der A uftrag auf die A usführung der Anlage erteilt. Daraufhin w urde zunächst des G erüst für Schacht 1 sow ie das anschließende M aschinen­

haus im Jahre 1925 gebaut. Durch die E rstellung des G erüstes für den angrenzenden Schacht II w urde dann die A nlage im Jahre 1927 ergänzt.

Die ganze A nlage b esteh t also aus zwei E instrebengerüsten m it den dazu gehörenden Bauten. In Abb. 4 sind G erüst und Schachthalle im Aufriß dargestellt. Abb. 5 zeigt die L ichtbildaufnahm e der fertigen Schachtanlage.

Die technische D urcharbeitung dieses Förderturm es h at ergeben, daß die V ollw andausführung bei richtiger W ahl und B em essung der E inzel­

querschnitte einen M ehraufw and an Eisen gegen ü b er der bisher üblichen Fachw erkausführung durchaus nicht erfordert. Das G ew icht des Eisen­

bauw erks beträgt 160 t bei einer Seilbruchlast von 215 t und einer Teufe von 900 m. D abei ist Seilbruch in beiden Seilen angenom m en. Das G erüst ist also nicht schw erer als ein G erüst mit Strebenfachw erk. N eben dem besseren A ussehen hat diese Art der A usführung auch den V orteil einer einfacheren A ufstellung (infolge der w enigen Stäbe) sow ie einer bequem eren und besseren A usführung und Instandhaltung des Anstrichs.

Ü ber die B etriebsverhältnisse ist folgendes zu sagen:

D er lichte D urchm esser des Schachtes I beträgt 6,5 m, der des Schachtes II 4,5 m. Beide Schächte w urden für einfache F örderung mit Förderkörben eingerichtet, deren Bodenfläche mit zw ei hintereinander steh en d en W agen b estellt w erden kann.

Die Förderung g eschieht mit einer im A bstande von etw a 44 m vom Schacht zu eb en er Erde liegenden elektrischen Förderm aschine m ittels A bb. 1. Entw urf „Z eitem pfinden“.

Abb. 2. E ntw urf „Schlägel und E isen “.

Bauten anzupassen. M it den bisher gebräuchlichen Form en der F örder­

g erü ste w ar eine solche W irkung nicht zu erzielen. Die vielen senkrecht, w agcrecht und schräg verlaufenden Stäbe eines solchen G erüstes geben dem Bauwerk stets ein sehr unruhiges A ussehen, das m anchm al im krassen G egensätze zu den ruhigen W and- und Dachflächen der übrigen Bauten steht. Das Fördergerüst w urde deshalb in nur w en ig e, ab er kräftige vollw andige Stäbe zergliedert. Die Lichtbildaufnahm e Abb. 3 läßt er­

ken n en , inw iew eit durch die G estaltung der beabsichtigte Zweck er­

reicht wurde.

-^800^-

Schienenspur

Schacht j \ fän/en/m ^[

0J<-J<5ps+zm 3

+185W

zu r Rohsakmühk

+8800

um

4lÖ D I E B A U T E C H N I K , Heft 28, 29. Juni 1928.

F a c h s c h r i f t für das gesamt e Baui ng en ie ur we s en . 411

Treibscheibe. Der D urchm esser des Förderseils beträgt 58 mm, der der Treibscheibe 6 m. Die mit ihren Achsen 33 m und 40 m über Rasen­

hängebank ü bereinander im Förderturm verlagerten schm iedeisernen Seil­

scheiben haben einen D urchm esser von 5,5 m. G efördert wird aus einer Teufe von 900 m. Die Betriebslasten sind folgende:

Dreistöckiger Förderkorb für 2 W agen hintereinander in jedem Stockw erk mit Zwischengeschirr und U nterseil­

aufhängung ... 6 350 kg 6 leere W agen, je 475 k g ... 2 850 „ 6 Ladungen Kali, je 1000 kg . . . . ... 6 000 „ 930 m Förderseil, je m 12,1 k g ' 1 250 „ 26450 kg oder bei Seilfahrt:

Förderkorb mit Zw ischengeschirr und U nterseilauf­

hängung 6 350 kg

6 Türen, je 25 k g 150 „

36 P ersonen, je 75 k g 2 700 „

930 m Förderseil, je m 12,1 k g ... 1» 250 „ 20 450 kg.

Bei der B etrachtung des Lichtbildes füllt das Fehlen der sonst üblichen Kranbahn mit B edachung üb er den Seilscheiben auf. Bestim m end für das Fortlassen dieser Teile w ar zunächst ihre unschöne Wirkung, dann aber auch die Tatsache, daß die K rananlage selten zur A usw echselung oder A usbesserung der Seilscheiben benutzt wird, das A nlagekapital von etwa 6000 bis 7000 R.-M. in der Zw ischenzeit also vollkom m en brach liegt, w ährend es anderseits keine Schw ierigkeiten macht, das Hochziehen und Einbauen der Seilscheiben mit einer bereitgehaltenen schnell ein­

zubauenden V orrichtung auszuführen. Im vorliegenden Falle ist ein ganz einfacher, leicht zerlegbarer Schwenkkran m itgeliefert w orden, der bei plötzlich eintretendem Scilscheibenbruch in kürzester Zeit betriebsfertig aufgestellt w erden kann. D ieser Schw enkkran w urde auch zum Einbau beider Seilscheiben b en u tzt; seine F estpunkte sind bei der oberen und unteren S eilscheibenbühne vorgesehen. D er Kran lagert verw endungs­

bereit auf einer d er beiden Seilscheibenbühnen und stört so in keiner Weise d a s ,g u te A ussehen des Förderturm es.

Das recht großzügig angelegte Werk hat eine rein landw irtschaftliche, landschaftlich schöne U m gebung, in die das außerordentlich ruhig und geschm ackvoll w irkende Bauwerk trefflich hineinpaßt.

Eine w eitere neuzeitlich eingerichtete Förderanlage stellt die Turm­

förderanlage dar, die von der G utehoffnungshütte für den Schacht IV ihrer Zeche O sterfeld errichtet w urde. Die G utehoffnungshütte w ar gezw ungen, im nördlichen G rubenfeld der Z eche O sterfeld, einer der ältesten Tiefbau­

zechen des R uhrkohlengebiets, infolge des von der vorhandenen Tages­

anlage mit drei dicht n ebeneinander liegenden Förderschächten sich im m er w eiter nach Norden hin ausbreitenden U ntertageabbaues einen vierten Schacht niederzubringen, um

1. den B ergleuten den W eg zum Schacht zu verkürzen und sie schneller an ihre A rbeitsstätte zu bringen,

2. die B ew etterung des G rubenfeldes zu verbessern.

Um einerseits einen m öglichst großen Lufteinfall zu schaffen und anderseits den vorläufig nur für M annschaftsförderung vorgesehenen Schacht späterhin auch als Förderschacht für D oppelförderung einrichten zu können,

erhielt der n eue Schacht einen lichten D urchm esser von 6,1 m. Der Schacht w urde in unm ittelbarer N ähe der A ntonihütte, einer G egend, in der vor etw a 100 Jahren der erste Betrieb der G utehoffnungshütte in G estalt einer Schm elzhütte vorhanden war, abgeteuft. Die U m gebung des Schachtes ist landschaftlich recht ansprechend; man konnte daher, da eine K ohlenförderung vorläufig doch nicht in Frage kom m t, bei der Aus­

bildung der B etriebsanlage w eitgehende Rücksicht auf die U m gebung nehm en und einen ausgeprägten Zechencharakter vorläufig verm eiden.

Aus diesem G runde w urde die in Abb. 6 dargestellte Form vorgesehen, die nicht im geringsten das V orhandensein einer K ohlenzeche erkennen läßt, da für den Seilfahrtbetrieb eine unm ittelbar über dem Schacht in einem ringsum geschlossenen eisernen Turm liegende elektrische Förder­

maschine g ew ählt w urde. D er Q uerschnitt des Turm es ist rechteckig;

die Längsseite hat eine Länge von 13,5 m, die Q uerseite eine solche von 12 m. Die H öhe des Turm es beträgt 42 m.

Bei der Wahl der Förderm aschine gin g man davon aus, daß b ei ihrer alleinigen B enutzung zur M annschaftsförderung infolge des nur zeitw eisen G ebrauches eine D am pfkesselanlage nicht ausgenutzt w erden kann und unw irtschaftlich sein würde.

Die elektrische Förderm aschine ist in dem auf etw a 27 m Höhe liegenden M aschinenraum e untergebracht. Sie besteht in der H auptsache aus dem rd. 630-PS-Förderm otor mit einer Treibscheibe von 5 m D urch­

messer. Die M itte der Förderm aschinen-Treibscheibe liegt in 27,5 m H öhe über Rasenhängebank. Das Förderseil läuft von der einen Seite der Treibscheibe senkrecht zum Förderkorb, w ährend das Seil auf der anderen Seite über eine im U m form erraum u n ter der Förderm aschine liegende Leitscheibe (21 in über Rasenhängebank) von 4 m D urchm esser zum zw eiten Förderkorb geführt wird. Der Seildurchm esser beträgt 54 mm, die Seilgeschw indigkeit höchstens 12 m/Sek. Das Förderseil ist für eine Seilbruchlast von 165 t bem essen. Das G ewicht der E isenbau­

w erkteile beträgt rd. 320 t.

G efördert w ird aus einer Teufe von 600 m. Die zw eistöckigen F örder­

körbe sind für die A ufnahme von 50 Mann — gegebenenfalls auch zwei hintereinander stehenden W agen in jedem Stockwerk — eingerichtet.

Die B etriebslasten sind folgende:

Zw eistöckiger Förderkorb mit Zw ischengeschirr und

U n te rs e ila u fh ä n g u n g ... 4 800 kg 4 Türen, je 37,5 kg . ... 150 „ 50 Personen, je 75 k g ... 3 750 „ 625 m Förderseil, je m 10,1 k g ... ■ 6 300 , 15 000 kg.

D er Förderkorb kann gleichzeitig von der R asenhängebank und einer 2 m über dieser liegenden B ühne bestiegen w erden, so daß ein U m ­ setzen des Korbes nicht erforderlich ist.

A lle zur Förderm aschine gehörenden N ebenaggregate sind in einem u n ter dem M aschinenraum e liegenden Raume untergebracht. Der M aschinenraum wird von einem zur A ufstellung und A uswechselung von M aschinenteilen bestim m ten H andlaufkran mit 10 t Tragfähigkeit bestrichen.

Säm tliche Räume und Bühnen sind durch b equem e eiserne Treppen zugänglich.

Die auftretenden B elastungen w erden durch vier m iteinander verspannte H aupttragsäulen an den Turm ecken auf die F unda­

m ente übertragen. Die F üße der H aupttragsäulen sind so auf den Fundam enten g elag e rt, daß es bei eintretenden ungleichm äßigen B odensenkungen ohne große V or­

bereitungen möglich ist, jede Turm säule m ittels D ruckw asser­

pressen hochzudrücken und so auszurichten, daß die für den Be­

trieb der F örderm aschine unerläß­

liche genaue, w agerechte Lage der M aschinenbühne gew ahrt bleibt.

Die G esam tanlage w urde von dem B aubureau d er Bergwerks- A bteilung der G utehoffnungshütte in O berhausen entw orfen; sie paßt sich infolge ihrer ausgezeich­

neten F orm gebung der Landschaft g ut an. Das Tragw erk mit den Pfosten, V erspannungen, Q uer­

riegeln und Schrägstäben ist von außen unsichtbar. Die U m ­

412 D I E B Ä U T E C H N I K , Heft 28, 29. Juni 1928.

Abb. 1. Sprenglufterzeugungsanlage, 35 kg S tundenleistung, Abb. 2. T rennapparat für do p p elte Rektifikation, nach dem System der doppelten Rektifikation arbeitend. K ohlensäureabscheider, Expansionsm aschine.

kleidung b esteh t aus E isenfachw erkw änden, die mit Ziegeln von Va Stein Stärke ausgem auert sind. In einer H öhe von 27 m ist ein Laufsteg vorgesehen, von dem aus auch die F enster gereinigt w erden können.

Die Räume für die den O b ertagedienst versehenden Leute sow ie die

W aschkaue, die Räume für elektrische E inrichtungen, U m kleideräum e und die sonstigen Betriebsräum e sind im Fuße des Turm es untergebracht und von außen nicht als solche zu erkennen.

Die A nlage ist seit dem Jahre 1924 im Betrieb und hat bisher stets einw andfrei gearbeitet.

A lle R e c h te V o r b e h a lte n .

Sprengen mit flüssigem Sauerstoff.

Von Sprengingenieur O ru n o w , H erdecke, H ochspeicherw erk.

Das Sprengluftverfahren hat im Laufe der letzten Jah re ein erw eitertes A nw endungsgebiet gew onnen, so daß heute allein in D eutschland jährlich etw a 2 400 000 kg handfertige Sprengstoffe durch Sprengluft ersetzt w erden.

Es dürfte sich deshalb em pfehlen, einige praktische A nw endungsgebiete und die neuesten V erbesserungen im „Sprengluftverfahren" zu erörtern, die insbesondere seine W irtschaftlichkeit w esentlich steigern.

Das Sprengen mit flüssigem Sauerstoff b eru h t bekanntlich darauf, daß man K ohlenstoffträger (O xyliquitpatronen) mit flüssigem Sauerstoff durch Tränken in innige B erührung bringt. Bei g eeig n e ter Z ündung verw andelt sich dann C + O , in C 0 2, w obei plötzlich erhebliche G asm engen frei w erden, die eine Sprengkraft besitzen, die bei zw eckm äßiger Wahl der O xyliquitpatronen der Sprengkraft des D ynam its gleichw ertig ist. Solche Sprengluftpatronen gehören zu den kräftigsten Sprengstoffen, die w ir bis heute kennen, doch ist anderseits die Z usam m ensetzung der O xyliquit­

patronen derart möglich, daß eine schw ächere, schiebende W irkung (wie etw a b e i der Pulvergruppe) erzielt wird. Ü ber das W esen des Sprengluft- verfahrens b e ste h t b ereits genügend einschlägige Literatur, so daß es sich erübrigt, hier näher darauf einzugehen. Eine leichtverständliche E inführung in das V erfahren und A uskunft über alle sprengtechnischen Fragen dieses neuzeitlichen Sprengstoffes gib t das Buch „Das S prengluftverfahren“.1) Daß der Sprengluftstoff bezüglich der S prengleistung das h ä lt, was er theoretisch verspricht, ist durch die heute vielfach g eü b te V erw endung bestätigt w orden. Das zunehm ende Interesse für das Sprengluftverfahren im ln- und A uslande b ew eist, daß man die deutsche Pionierarbeit auf diesem G ebiete aufm erksam verfolgt und w ürdigt.

Z ur E inführung n euer V erfahren gehören bekanntlich vor allem der N achweis technischer D urchführbarkeit und V ollkom m enheit sow ie wlrt- schafllche V orzüge geg en ü b er den b isher angew endeten älteren V erfahren.

Bekanntlich w erden bei A nw endung des Sprengluftverfahrens w ertm äßig 2/3 des Flüssigluftsprengstoffes in G estalt des flüssigen Sauerstoffes in betriebseigenen A nlagen erzeugt, w ährend w ertm äßig nur l/3 des Spreng­

stoffes „Sprengluft“ in G estalt der K ohlenstoffträger (O xyliquitpatronen) b ezogen w erden m üssen. D em gegenüber fließen bei A nw endung hand­

fertiger Sprengstoffe die gesam ten Kosten in frem de B etriebe (Sprengstoff­

fabriken). Mit der H erstellung des flüssigen Sauerstoffes in eigenem B etriebe ist das W erk som it Sprengstoffselbstvcrsorger gew orden, ein großer Teil des sonst zu den Sprengstoffaufkäufen aufgew andten G eldes verbleibt im eigenen B etriebe.

E rfahrungsgem äß verteilten sich nach L i s s e a. a. O. S. 79 früher die bei einer m ittelgroßen Sprenglufterzeugungsanlage en tsteh en d en Kosten etw a w ie folgt: Strom kosten 71 °/0, Lohn 11 % • B etriebsm ittel 6°/o.

G efäße 7 % , A bschreibung 5 °/0.

Der dem nach 2/3 betragende Sprenglufterzeugungskostenanteil lag in den Strom kosten für die A ntriebsm aschine der Anlage. Es lag daher nahe, auf H erabsetzung dieser Kosten hinzuarbeiten, was neuerdings tatsächlich

9 L i s s e , Das Sprengluftverfahren.. Berlin. V erlag von Julius Springer.

durch E inführung der doppelten Rektifikation in hervorragender W eise gelungen ist. Infolge dieses V organges wird es möglich, aus derselben vom K om pressor angesaugten Luftm enge b ed eu te n d größere Sauerstoff­

m engen herauszuholen als früher. Es bedürfen h e u te die T rennapparate zur H erstellung von 1 kg Sauerstoff einer angesaugten Luftm enge von nur etw a 5,6 m 3 gegen früher 7,5 bis 8 m 3, so daß die Leistung an Sauerstoff bei d er doppelten Rektifikation, gem essen an der angesaugten Luftm enge, um üb er 40 % größer ist als bei den A nlagen nach dem System der einfachen Rektifikation. Abb. 1 zeigt die H auptm aschinen einer neuzeitlichen Spreng­

lufterzeugungsanlage w ie vierstufiger H ochdruckluftkom pressor, Expansions­

maschine, K ohlensäureabscheider. Infolge dieser w esentlichen E rhöhung der E rzeugungsanlage beträgt auch der Strom verbrauch gegen ü b er früher 3,5 bis 4 kW für 1 kg flüssigen Sauerstoff heute nur noch 1,4 bis 1,8 kW.

Abb. 2 zeigt den T rennapparat m it A rm aturen, K ohlensäureabscheider sow ie E xpansionsm aschine (E nergiegew innung 6 PS).

Die Transport- und A ufspeicherm öglichkeit der Sprengluft ist n eu er­

dings durch A ufstellung großer Tanks w esentlich v erb essert w orden. Diese Tanks w erden fahrbar o d er stationär geb au t und verdam pfen in der S tunde noch nicht 0,2 % ihres Inhaltes. D ie vom Tank abziehenden Sauerstoff­

gase w erden dem Trenn­

apparat zur Erhöhung der L eistung der Sprengluft­

erzeugungsanlage zuge­

führt oder ab er in einem

B allongasbehälter aufge- Abb. 3.

speichert und durch einen kleinen Sauerstoffgas­

kom pressor in Stahlflaschen m it 150 at gep reß t und zu autogenen Schw eißungen verw endet. W eiterhin können die abziehenden kalten Sauerstoffgase zur K ühlung der O xyliquitpatronen sow ie der Tränkgefäße herangezogen w erd en , wodurch man die Tränkverluste erheblich herab­

m indern kann. Abb. 3 zeigt den 4 000-1-S prenglufttank, aus dem der flüssige Sauerstoff in die Tränkgefäße abgezapft wird.

S t o l l e n b a u . B esondere Beachtung verdienen u. a. die Flüssigluit­

sprengarbeiten in Italien 2), wo beim Bau von W asserstellen die härtesten 2) F e l l n e r , Bohr- und Sprengtechnik im Stollenbau unter Berücksich­

tigung des Sprengluftverfahrens. „Die B autechnik“ 1927, H eft 36. — Er­

fahrungen mit dem Sprengluftverfahren im S tollenbetriebe. „Die Bau­

tech n ik “ 1924, H eft 23.

Abzapfen des flüssigen Sauerstoffs vom 4000-1-Tank.

F a c h s c h r i f t für das gesamt e Baui ngeniet irwesen. 413

Abb. 4. Tranken der O xyliquit- Abb. 6. Trünken im m uldenförm igen patronen im runden Tauch- Tauchgefäß, U m setzen der getränkten gefäß; H erausheben der Patro- Patronen m ittels Kupfervvülzbandes in nen m ittels H ebevorrichtung. das Traggefiiß.

G esteinsarten G ranit, G neis, H ornblende durchfahren w urden. Die Sprcngkosten für 1 m 3 A usbruch erforderten bei A nw endung des Sprengluftverfahrens 44,50 Lire geg en ü b er 70 (79) bei den V ergleich­

sprengungen an den gleichen Angriffspunkten des gleichen Stollen mit handfertigen Sprengstoffen. D er Preis des Dynamits stellte sich auf 24 L ire/kg, und es w urden durchschnittlich 3,6 kg Dynamit für 1 m3 verbraucht. Der V ortrieb blieb mit 1,40 m je Angriff dem mit festen Sprengstoffen gleich. Diese W erte gaben einen Beweis dafür, daß man in der Lage ist, Stollen im H ochgebirge selbst bei lang­

dauernden Auto- und Seilbahntransporten des flüssigen Sauerstoffes, bei härtestem M aterial m it Sprengluft sprengtechnisch einwandfrei aufzufahren und hierbei w esentliche Ersparnisse gegenüber hand­

fertigen Sprengstoffen zu erzielen. D iese Erfahrungen, die bereits 1922 und 1923 gesam m elt w u rd en , bestätigen sich neuerlich durch die M itteilungen des italienischen Ingenieurs C ia m p i über An­

w endung des Sprengluftverfahrens beim Bau des W asserkraftwerkes am La M arm ore, der sich w ie folgt äußert: Das A nw endungsgebiet des Sprengluftverfahrens liegt überall d o rt, wo es sich um härteres G estein handelt und ein schneller V ortrieb notw endig ist. Abb. 4 zeigt das Tränken der O xyliquitpatronen im runden V akuum -T auch­

gefäß und H erausheben der Patronen m ittels eines K upfercinsatzes, Abb. 5 das Besetzen der Bohrlöcher im Stollenvortrieb mit Spreng- luftpatronen.

K a l i b e r g b a u . Da auf K aliw erken die Schieß­

arbeit einen erheblichen A nteil an den G ew innungs­

kosten ausm acht, hat man auch hier die zwei in Deutschland in A nw endung stehenden Sprengverfahren, dasjenige mit flüssigem Sauerstoff (Sprengluftverfahren) und das mit handfertigen Sprengstoffen, darauf unter­

sucht, w elches V erfahren w irtschaftlicher arbeitet. Zur U ntersuchung3) dieser Frage hat man im W erragebiet sechs G ruben befahren, von denen drei mit Spreng­

luft und drei mit handfertigen Sprengstoffen schossen.

In M itteldeutschland w aren zwei G ruben befahren, von denen die eine mit Sprengluft, die andere mit handfertigen Sprengstoffen schoß.

Die B etriebskosten einschließlich Zündm aterial mit Sprengluft betrugen 1926:

Fall 1: 3,16 Pf./dz Fall 2: 2,74 Pf./dz.

Die Schießkosten mit handfertigen Sprengstoffen

waren bei einem m ittleren Sprengstoffpreise von Abb. 5. Besetzen der Bohrlöcher 0,78 R.-M. je kg 4,93 Pf./dz. Es w ürde sich die mit O xyliquitpatronen im Stoflenbctrieb.

Ersparnis g egenüber handfertigen Sprengstoffen im

ersten Fall um 22 % , im zw eiten Fall mit 39 % ausgew irkt haben.

Der Schießeffekt betrug dam als 17,3 dz/kg bei handfertigen Spreng­

stoffen, 16,8 dz/kg bei Sprengluft.

Bei der kostentechnischen G egenüberstellung handelte es sich um Werke, die mit Sprenglufterzeugungsanlagen nach dem System der ein­

fachen Rektifikation arbeiten; die E rgebnisse w ürden sich zugunsten des Sprengluftverfahrens verändern, w enn der flüssige Sauerstoff in Anlagen nach dem System der doppelten Rektifikation erzeugt w ürde. Aus diesem G runde sind auch bereits manche K aliw erke dazu übergegangen, ihre Anlagen durch einen Trennapparat mit doppelter Rektifikation zu ver­

bessern, wodurch ohne V ergrößerung der A ntriebsm otoren die Leistungen der Maschinen um üb er 5 0 % erhöht w erden. D em entsprechend war es dort möglich, die Schießkosten mit Sprengluft auf etwa nur 7 5 % der früheren herunterzudrücken. G leichzeitig w urde der Schießeffekt mit Sprengluft durch V erbesserung des Tränkverfahrens erhöht, so daß er dieselbe H öhe erreicht w ie der mit handfertigen Sprengstoffen.

K o h l e n b e r g b a u . In S teinkohlenbergw erken O berschlesiens (ohne Schläm m en) schw ankt der S preng m ittelv erb rau ch 4) je Tonne Förderung je nach den örtlichen V erhältnissen zw ischen etw a 70 und 180 g bei handfertigen Sprengstoffen. O hne Berücksichtigung der Ziindm ittel- kosten entfällt also ein Sprengm ittelanteil von etw a 14 Pf. auf 1 t Förderung, falls man mit einem durchschnittlichen K ilopreise des W ettersprengstoffes von 1,40 R.-M. rechnet. Die Sprengm ittelkosten bei Sprengluft zur Förderung von 1 t Steinkohlen stellen sich dagegen gegen ü b er 14 Pf. je t bei h an d ­ fertigen Sprengstoffen w ie folgt:

7 , Patrone 30 X 300 mm zu 9 Pf. = 3 Pf./t 7g kg fl. O , zu 24 Pf./kg . . ■ 4 Pf.7t

7 Pf./t.

Ersparnis geg en ü b er 14 Pf. = 43 bis 5 9 % .

T i e f b a u s t e l l e n . Fast ausschließlich A nw endung fand das Spreng-

*) B e y s e n , W ie wird die W irtschaftlichkeit der Schießarbeit mit Sprengluftpatronen beeinflußt g egenüber handfertigen Sprengstoffen auf K aligruben? »Kali“. H alle a. Saale 1926, H eft 7, 8, 10, 12.

4) S t e p h a n , Sprengluft im oberschlesischen B ergbau. Kohle und Erz 1926, Nr. 14/15.

Abb. 7. Transport der getränkten O xyliquit­

patronen in Traggefäßen.

luftverfahren beim A usbau der Schw arzenbachtalsperre5)i einem W asser­

großkraftw erk des B adenw erkes. H ier w urden in 2 7 2jähriger Bauzeit über 500 000 kg Sprengluft in eigenen A nlagen erzeugt und mit gutem Sprengerfolg abgeschossen. G esprengt w urde im S tollen, der härtesten Schw arzw aidgranit durchfuhr, beim B odenaushub für die G ründungs­

arbeiten der Talsperre, wobei 140 000 t A braum sow ie 100 000 t G ranit­

stein abgetragen w urden, beim Bau einer Förderbahn, der Rohrbahn, bei S tubb en ro d u n g en , F undam entsprengungen, im Steinbruch, wo in zw ei­

jähriger B etriebszeit 500 000 t G estein sowie 160 000 t A braum mit S preng­

luft hereingew onnen w urden. Der flüssige Sauerstoffbedarf je t vom G ebirge abgeschossenen G esteins betrug hierbei 140 g einschl. G esam t­

verdunstungsverlusten. Der H erstellungspreis je kg flüssigen Sauerstoffs b etru g etw a 23 Pf., die K osten von 1 kg schußfertiger Sprengluft 62 Pf.

einschl. säm tlicher A bschreibungen und V erdunstungsverluste. D ie aus­

geführten Sprengarbeiten haben bew iesen, daß der Sprengluftsprengstoff zu allen vorkom m enden Sprengarbeiten einer G roßbaustelle erfolgreich herangezogen w erden kann. Die V erdunstungsverluste des flüssigen Sauerstoffes konnten beim Bau der Schw arzenbachtalsperre von 5 0 % auf 2 5 % herabgedrückt, und dadurch die W irtschaftlichkeit nicht unerheblich g esteig ert w erden. Die Unfallziffern hielten sich bei allen diesen Arbeiten beim Sprengluftverfahren sehr niedrig.

S t e i n b r u c h . Für S teinbruchbetriebe liegen bereits eine große A n­

zahl praktischer Erfahrungen für alle vorkom m enden G esteinsarten und die verschiedensten A bbauverfahren vor, die nachstehend im A uszug w iedergegeben sind und erkennen lassen, daß sich gerade bei den neu­

zeitlichen A bbauverfahren das Sprengluftverfahren in technischer und w irtschaftlicher B eziehung bew ährt hat, obgleich bei diesen A rbeiten die eingangs erw ähnten V erbesserungen in diesem V erfahren noch nicht berücksichtigt w erden konnten. Abb. 6 zeigt das Tränken der O xyliquit­

patronen in m uldenförm igen Tauchgefäßen, in denen die Patronen w agerecht liegen und durch ein eingelegtes K upferband gew älzt w erden können, w odurch der im Tauchgefäß befindliche Sauerstoff voll ausgenutzt wird.

Abb. 7 zeigt den Transport der getränkten O xyliquitpatronen in Trag- 5) G r u n o w , Erfahrungen m it Sprengluft beim Bau einer W asserkraft­

anlage. D eutsche Tiefbau-Zeitung 1926, Nr. 17.

414 D I E B A U T E C H N I K , Heft 28, 29. Juni 1928.

gefäßen, in denen die Patronen ohne flüssigen Sauerstoff auch auf größere Entfernungen zum Schießort gebracht w erden.

S p r e n g lu ftb e s c h ü s s e im T a g e b a u u n d S te in b ru c h . (Bericht aus dem A uslande.)

S p re n g lu ftb e s c h ü s s e .

(Auszug aus dem Schießprotokoll eines deutschen Sprenglnftbetriebes.) G esteinsart G ranit

G esteinsart

K a lk - s t e i n

K a lk ­

s t e i n E i s e n e r z P o r p h y r S a n d - s t e i n

Zahl der Bohrlöcher . . . Stück 4 12 16 i 30

Seitlicher A bstand der Bohr­ •

versch.

löcher voneinander . . . mm- 3700 3700 3 000 — A bstand der B ohrlöcher von

9 100 versch.

der freien A bschlagfläche .. mm 4600 3700 3 040

L adezeit bis zum Schuß . . Min. 30 95 32 30 35 B o h r lo c h tie f e ... mm 3550 8240 12 800 22 800 6700 Bohrlochdurchm esser . . . mm 156 156 156 209 110 Beschuß hätte erfordert an

805 680 1040

D y n a m i t ... kg 226 462

V erbrauch an fl. Sauerstoff . kg 146 460 680 640 860 V erbrauch an ungetränkten 1

89 151 113 229

Sprengiuftpatronen . . . kg 22

B ankhöhe ...

B ankbreite . . . . B anklänge . . . . Zahl der B ohrlöcher ,

B o h rlo ch tiefe. . . .

...

Patronenanzahl . . . Patronendurchm esser .

fl. Sauerstoffverbrauch ...kg A bw urfm asse . .

Sprengluftanteil je m 3 F ördergut:

fl. Sauerstoff . . . P atronen . . . . Bohrloch . . . . Ladezeit . . . .

10 3.5 14 40 162 44 bis 60

Db 270 42 bis 46

126.5 490 0,26 0,55 0,33

18

10 3,5

12

35 122,5

180 90 420

0,21

0,43 0,30 15

7 2.5 8,0 11 35.5

63 30 140 0,21 0,45 0,24 9

3 14 40 120,5

175 76,0 336 0,22 0,52 0,36 13

M yerstow nU .S . A.1) :Sorcy in F rankreich1)

Anzahl der Bohrlöcher . . . Tiefe der B o h rlö c h e r. . . . D urchm esser der Bohrlöcher . Anzahl der Sprengiuftpatronen T rockengew icht der Patronen . G esam tgew icht der benötigten S p rc n g lu ft...

G ew icht des losgeschossenen G e s t e i n s ...t W esentliche V crgleichsdatcn

je Bohrlochfuß . . . . je Bohrlochm eter . . . . Sprengstoffkosten bei Spreng-

luft je t ...

S prengstoffverbrauch je t . . ') L i s s e , D eutsche Tiefbau-

A l l e R e c h t e V o r b e h a l t e n .

12 | 10

30 Fuß (10 m) ; 39 Fuß (9,12 m) 5 l/„ Zoll (140 mm) ! 6 Zoll (152 mm)

60 Stück ! 120 Stück 195 Pid. = 88,442 kg 1684 Pfd.= 310 ,162 kg 906 Pfd. je 453,6 g i 1780 Pfd.

= 410 kg 4500 (4961 kg)

I 12.5 t oder 37.5 t 5,37 Pf.

72 g

Z eitung 1926, Nr. 35.

= 807,418 kg 10 140

26 t oder 78 t 4,08 Pfd.

72 g

S p r c n g l u f t s c h i e ß k o s t e n f ü r 1 m 3 F ö r d e r s t e i n . a) flüssiger Sauerstoff 0,300 kg (1 kg zu 25 Pf.) . . 8,5 Pf. (8,3) b) Sprengiuftpatronen 0,5 Stück (1 Stück 15 Pf.) . • 7,5 Pf.

Sprengluftkosten je 1 m 3 G ranit . . 16,0 Pf.

Der V erbrauch an flüssigem Sauerstoff ist an der Sprengluft-Erzeugungs- anlage, also brutto, gem essen ; der Bedarf von 0,300 kg je 1 m 3 Fördergut v ersteh t sich:

1. das Abwerfen des G esteins von der W and,

2. für das Zerkleinern der größten angefallenen Blöcke,

3. für B eseitigung eines Teiles des überlagernden A braum es durch E rdschüsse.

Die V erw endung des S prengluftverfahrens verbürgt nicht nur die S icherheit der A rbeiten in großem Maße, sondern schließt auch den Miß­

brauch des Sprengstoffes zu ungesetzlichen oder verbrecherischen Zwecken aus. Die vorstehenden M itteilungen ü b er das Sprengen mit flüssigem Sauerstoff lassen deutlich die Fortschritte erkennen, die auf diesem G ebiet in jüngster Zeit gem acht w urden. Eine günstige Zukunft für das Spreng- luftverfahren lüßt sich jedenfalls im Verein m it den günstigen prakti­

schen Erfolgen auf sprengtechnischem und w irtschaftlichem G ebiete voraussehen.

Über die N eben sp a n n u n g en im R hom benfachw erk.

Von Prof. ©i\=3ng. F rie d ric h H a rtm a n n , W ie n 1''

Abb. 1.

In der .B au tech n ik “ 1927, H eft 46 u. 47, bringt R eichsbahnoberrat K r a b b e eine B eschreibung der neuen Rheinbrücke bei W esel, einer doppel­

gleisigen E isenbahnbrücke, für den N-Zug berech n et und als durchgehender Träger mit zwei D oppelfeldern in Rhom benfachw erk ausgeführt (Abb. 1).

D er zur Stabilität erfo rd er­

liche lotrechte V erbindungs­

stab liegt hier ü b er der M it­

telstütze des Balkens. Das R hom benfachw erk gehört bekanntlich zu jenen Träger­

a rte n , die b ei gelenkigen K notenpunkten sich durch

starke B ew eglichkeit auszeichnen; die Einflußlinien u nd die Biegelinien v er­

laufen zickzackförmig. Nach der üblichen B erechnungsw eise der N ebenspan­

nungen ergeben sich diese für das Rhom benfachw erk im allgem einen sehr groß, weil die A nnahm e gem acht w ird, daß die N ebenspannungen selbst auf die V erschiebungen der K notenpunkte nur einen sehr geringen Einfluß haben, der vernachlässigt wird. Nun h abe ich schon in m einem A ufsatze in der Zeitschr. d. österr. Ing.- u. A rch.-Vereins 1919, der zum ersten M ale praktisch brauchbare N äherungsform eln zur E rm ittlung von N eben­

spannungen bringt, erw ähnt, daß bei Fachw erken m it stark zickzackförm iger B iegelinic die G urtsteifigkeit d ie Zacken verm indern dürfte, wodurch die

’) V ergl. hierzu die Zuschriften des V erfassers in der .B au tech n ik “ 1927, H eft 55, S. 814 u nd 1928, Heft 5, S. 67. D ie S c h r i f t l e i t u n g .

2) H err K r a b b e bezeichnet in Heft 5, S. 68, diese N äherungsform eln als g r o b , w eil darin die Zugkraft des U ntergurtes nicht berücksichtigt ist. ln einer Nüherungsform el w ird man nicht alles berücksichtigen, sonst w äre sie eine g e n a u e Form el. D er Einfluß der Zugkraft ist übrigens bedeutungslos. W enn aber m eine N äherungsform el als grob bezeichnet wird, wie soll man dann die .g e n a u e “ B erechnungsw eise der N eben­

spannungen bezeichnen, die doch h eu te noch allgem ein für Fach w erke mit H ilfsständern üblich ist und die nicht einm al den von mir in der N äherungsform el berücksichtigten Einfluß der Biegesteifigkeit des U nter­

g urtes auf die S enkung J des K notenpunktes k (s. die Abb. auf S. 68) b erücksichtigt ?

N ebenspannungen kleiner w erden. In einem späteren A ufsatze in der­

selben Zeitschrift vom Jah re 1923 über „Die großen A rbeiten der Schw eizer B rückenbauingenieure auf dem G eb iete der N eb enspannungen“ habe ich den Einfluß der G urtsteifigkeit auf die N ebenspannungen bereits für die

praktisch so w ichtigen Fachw erke m it H ilfsständern b eh an d elt und einfache N äherungsform eln zur B erechnung der herabgem inderten N ebenspannungen angegeben.2) In der ersterw ähnten A rbeit w urde auch auf den günstigen Einfluß von lotrechten V erbindungsstäben bei mehrfachen Fachw erken hin­

gew iesen, der sich ebenfalls in einer V erm inderung der N ebenspannungen ä u ß e rt, ebenso auf den w ichtigen U m stand, daß die G röße der N eben­

spannungen in Fachw erken mit zickzackförm iger B iegelinie sehr von dem

F a c h s c h r i f t für das g e s amt e Baui ngeni eur wes en . 415

Verhältnis der K notenw eite zu den A chsabständen der Lastenzüge abhängt, und endlich, daß in solchen Fachw erken die N ebenspannungen mit der wachsenden Spannw eite abnehm en, weil der Einfluß des w achsenden Eigengew ichtes als einer gleichm äßigen Belastung die Zacken der Biege­

linie seh r m ildert.3) So ist wohl bei der W eseler Brücke, bei der alle hier erw ähnten günstigen U m stände zutreffen, zu erw arten, daß die N eben­

spannungen nicht allzu groß sein w erden. Die Brücke w urde versuchs­

w eise im P unkte 5 und dann im P unkte 6 angehoben. Durch N ivellem ent wurden die lotrechten V erschiebungen der K notenpunkte gem essen. Die Ergebnisse w urden mir in dankensw erter W eise von H errn Reichsbahn­

oberrat K r a b b e zur V erfügung gestellt. Sie sind in Abb. 2 bis 2 b w iedergegeben. In Abb. 2 u. 2a w urden die gem essenen V erschiebungen aufgetragen und durch einen stetigen vollen Linienzug verbunden, der also annähernd die Biegelinie der U ntergurte w iedergibt. Die H ubkraft konnte nur annähernd erm ittelt w erden, und für diese w urde unter V oraussetzung gelenkiger K notenpunkte die stark gestrichelte Biegelinie der Abb. 2 a er­

mittelt, aus deren Lage man den Schluß ziehen darf, daß die H ubkraft tatsächlich etw as kleiner war, da die punktierte M ittelw ertlinie eigentlich auch in die volle Linie fallen sollte. Da bei diesen Biegelinien die W irkung des großen E igengew ichtes der Brücke ausgeschaltet ist, erscheint die A bm inderung der Sprünge in der Lage der aufeinanderfolgenden K notenpunkte doch erstaunlich. Es muß hier nach w eiteren Ursachen für diese E rscheinung gesucht w erden, da mir die eingangs angeführten zur E rklärung nicht auszureichen scheinen. Es ist dies um so notw endiger, als aus dem günstigen V erhalten dieser einen Brücke sich leicht eine Ü berschätzung des R hom benfachw erkes ergeben könnte, um so m ehr als auch auf andere Fälle verw iesen w urde, in denen Rhombenfachwerke sich günstig verhalten haben sollen. Eine Ü berschätzung dieser Trägerart aber halte ich für gefährlich. Z ugunsten des Rhom benfachwerkes w urden verschiedene D inge ins Treffen geführt, die hier besprochen w erden sollen.

Man hat darauf hingew iesen, daß die rhom benförm ige A usfachung besser als die irgend eines anderen Fachw erkes dem Zuge der Spannungs- trajektorien eines vollw andigen Balkens angepaßt sei. Wenn diese Ähn­

lichkeit eine B erechtigung hätte, m üßte das Rhom benfachwerk auch selbst als reines G elenkfachw erk statisch besser w irken als beispielsw eise ein einfaches Ständerfachw erk, w as doch bestim m t nicht der Fall ist. W ährend im Ständerfachw erk G urt- und Strebenkräfte bei jed er B elastung einen ähnlichen V erlauf zeigen w ie Normal- und Schubspannungen im voll­

w andigen Träger, und zw ar auch hinsichtlich des Vorzeichens, ist beim Rhombenfachwerk w enig davon zu sehen. Jed e G esetzm äßigkeit ist hier verschw unden. Abb. 3 zeigt ein Fachw erk, ähnlich dem der W eseler Brücke, nur einfeldrig und statisch bestim m t. Man seh e sich den merk­

w ürdigen V erlauf d er Strebenkräfte für diesen und den um ein Feld ver­

schobenen Lastenzugder

Abb. 3 a an. (Die ge- < -2*

drückten Stäbe sind stär- X X X ,x . ,v ker gezeichnet.) Sogar

in den G urten kom m en j fi i *33 '57 Z eichenverschiedenhei­

ten vor, die sich beson­

ders kraß zeigen, wenn man etw a im K noten­

punkte 1 allein eine Einzellast annim m t.

Dann w echseln in auf­

einanderfolgenden G urt­

stäben von F eld zu Feld die Vorzeichen der Kräfte. Auch V oll­

belastung bringt noch

keine G esetzm äßigkeit in die Strebenkräfte (Abb. 3b). Die Einflußlinien g ehen zickzackförmig auf und ab. Die Ä hnlichkeit des Rhom benfachwerkes mit den Spannungstrajektorien ist also wohl nur eine sehr äußerliche.

Als zw eiter Beweis für die G üte des R hom benfachw erkes w erden die M essungen an der Rheinbrücke b e i T h u s i s herangezogen, einem Rhom ben­

fachwerk von 82 m Stützw eite mit obenliegender Fahrbahn. D abei haben sich w esentlich geringere Spannungen ergeben, als die übliche Theorie lieferte. G em essen w urde nur rechts und links des O bergurtknoten­

punktes 3, und zw ar für zw ei um ein F eld verschobene Stellungen des Lastenzuges. D er O bergurt hat die für 82 m S tützw eite gerade nicht überm äßige H öhe von 550 mm. Die Steifigkeitsziffer des O bergurtes ist aber dennoch sehr groß, w eil d ie Feldw eite von 6,30 m im O bergurt durch H ilfsständer in den K reuzungspunkten der Streben auf 3,15 m h erabgem indert ist. Die T heorie ergibt daher auch nur im O bergurt besonders große N ebenspannungen. Die im U ntergurt mit der doppelten F eldw eite sind kaum halb so groß als im O bergurt (Tafel 24 des Schweiz.

Berichtes). Es darf daher nicht verw undern, w enn die große O bergurt- 3) D iese D inge b ehandelt auch zum Teil mein kurzer Aufsatz in der

„Bautechnik* 1927, Heft 27.

Abb. 3.

Steifigkeit tatsächlich w esentlich kleinere N ebenspannungen ergibt, als für die F orm änderungen des G elenkfachw erkes b erechnet w urden. Trotz­

dem aber ergab die M essung im Stab 0 3„ 4 an der rechten U nterkante des Q uerschnittes für L aststellung 1 eine D rucknebenspannung von 5 0 % (Tafel 77 der Schweiz. V eröffentlichung)! Ferner zeigte sich auch für die zw ei L aststellungen der theoretisch erm ittelte W echsel im V orzeichen der N ebenspannungen, d. h., daß z. B. an der eben erw ähnten S telle bei V erschiebung des Lastenzuges um nur ein Feld die G urtrandspannung plötzlich auf ein Z ehntel (nicht u m ein Zehntel) ihres Betrages herabfällt.

Solche V erhältnisse kann man wohl nicht günstig nennen!

Als drittes Bew eism ittel für die günstige W irkung des Rhom benfach­

w erkes w ird die bereits in m einen Zuschriften an die Schriftleitung er­

w ähnte A rbeit des Herrn C h r i s t i a n i herangezogen, der ein Rhom ben­

fachwerk als Rahmen b erechnet hat, w odurch er auch w ieder kleinere Biegungsspannungen erhält als nach der üblichen B erechnungsw eise.

Aus dieser A rbeit auf ein günstiges V erhalten der Rhom benfachwerke ü b e r h a u p t zu schließen, erscheint nicht angängig. Es ist im m er sehr gew agt, aus einem Sonderfalie Schlüsse auf die A llgem einheit zu ziehen, das tu t aber Christiani in seiner A bhandlung selbst. Er nim m t eine 28 m w eit gespannte doppelgleisige E isenbahnbrücke an, die für den N-Zug b erechnet w urde (Abb. 4), w obei die G urte die für eine so kleine Brücke ungew öhnliche H öhe von 600 mm m it einem größten Irägheitsm om ent von 191,000 cm4 haben. Bei der in der „B autechnik“ 1927, Heft 28, er­

w ähnten doppelgleisigen M urgbrücke mit 29,5 m Spannw eite, die auch für den N-Zug berechnet ist, sind die G urte nur 450 mm hoch; ihr größtes T rägheitsm om ent ist 116,000 cm4. Bei der eingleisigen O derbrücke bei Cüstrin („Die B autechnik“ 1927, H eft 39) m it 80 m Spannw eite (N-Zug) aber sind die O bergurte auch nur 450 mm hoch, und das größte T rägheitsm om ent ist erst 160,000 cm 4 (8 m F eldw eite)! Die von Christiani gew ählten G urte sind so steif, daß sie, alle vier allein neb en ein an d er­

gelegt, eine gleichm äßige B elastung von 60 t tragen könnten, w obei die B eanspruchung nicht viel über 1000 kg/cm 2 und die D urchbiegung nur rd. 15 cm betrüge. Daß sich ein so steifer G urt nicht so leicht in starke G egenkrüm m ungen w ird zw ingen lassen, ist begreiflich. Christiani erhält aber als Ergebnis seiner Rechnung, daß die Zickzacklinie völlig ver­

schw indet und einer einheitlich gekrüm m ten B iegelinie Platz macht.

Das Ist ein überraschendes Ergebnis, das sich aber sofort erklärt, w enn man sich den Belastungsfall näher ansieht. Das R hom benfachwerk von Christiani ist sym m etrisch und hat in der M itte den zur S tabilität er­

forderlichen lotrechten V erbindungsstab. G erade an diesem Stabe w irkt eine Einzellast, und hierfür w erden die N ebenspannungen berechnet.

Nun ist aber bereits erw ähnt, w elch großer v erteilender Einfluß einem solchen V erbindungsstabe zukom m t. W enn man dem von Christiani er­

m ittelten V erschiebungs­

plan die G urtverschie­

bungen entnim m t, erhält man die in Abb. 4a gestrichelt dargestellte B iegelinie, d ie, ob­

zw ar sie für das G e­

lenkfachw erk erm ittelt w urde, doch harm los aussieht. H ätte man aber zw ei E inzellasten sym m etrisch in den K notenpunkten 3 ange­

n o m m en , dann hätte sich die in Abb. 4 a voll ausgezogene Biegelinie ergeben, die auf gleiche D urchbiegung mit der früheren in Brückenm itte reduziert wurde. Diese Linie sieht ganz anders aus! O b die genaue B erechnung auch hier noch eine einheitliche K rüm m ung der G urtbiegelinie ergeben w ürde, scheint mir trotz der übergroßen G urtsteifigkeit sehr zw eifelhaft. Es ist auch interessant, für den gleichen Belastungsfall die B iegelinie des O bergurtes für das G elenkfachw erk zu zeichnen. Sie ist in Abb. 4 b dargestellt, und es zeigt sich, daß das R hom benfachwerk ähnlich wie die bekannte N ürnberger Schere w irkt. Senkt sich ein U ntergurtknoten­

punkt, so geht der entsprechende O berg u rtp u n k t nach aufw ärts und um ­ gekehrt. In dieser m erkw ürdigen E rscheinung dürfte aber auch ein G rund m ehr dafür liegen, daß tatsächlich die N ebensparm ungen w esentlich geringer w erden als beim G elenkfachw erk. Die scherenartige V er­

form ung w ird nämlich nicht nur durch die G urtsteifigkeit verm indert, sondern auch durch die R a h m e n s t e i f i g k e i t d e r R h o m b e n selbst, wenn die Streben verhältnism äßig steif sind und starke K notenbleche aufw eisen.

Bei der W e s e l e r B r ü c k e sind alle Stäbe sehr steif, schon deshalb, w eil die Brücke doppelgleisig und für den schw eren N -Z u g berechnet w urde. A ber 900 mm G urthöhe bei 9 m Feldw eite ist bei 104 m Spann­

w eite und durchlaufendem Träger doch sehr reichlich. Die ebenfalls

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Abb. 4.