Vorteile der Leichtbauweise

LeichtbauWeis AG
Schlossbachstrasse 21
CH-9404 Rorschacherberg
Büro: +41 71 535 77 30
Mobil: +41 79 215 23 62
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Die Vorteile des Leichtbaus: Modulares Bauen
Der grösste Vorteil des modularen Bauens liegt in der sehr hohen Montagegeschwindigkeit vor Ort.
Dabei spielt es keine Rolle, ob das zu erstellende Bauwerk dauerhaft installiert wird oder nur
temporär für wenige Tage, Wochen oder Jahre.
Abhängig von der Grösse, des Gewichts und der Transportmöglichkeit werden entweder einzelne
vorgefertigte Module auf die Baustelle geliefert und dort zusammengesetzt, oder sogar das ganze
Bauwerk in einem Stück eingehoben.
Aber unabhängig davon wie viele Module auch geliefert werden – nahezu sofort nach dem schnellen
Zusammensetzen der Module ist das Bauwerk nutzbar.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Module oder das gesamte Bauwerk parallel zu den
Vorarbeiten vor Ort, an einem unabhängigen Platz mit besseren Witterungs- und
Umgebungsbedingungen hergestellt werden können. Dadurch verkürzt sich nicht nur die Bauzeit vor
Ort, sondern auch die Gesamtbauzeit des Projektes! Und obendrein wird aufgrund der
«industriellen» Fertigung eine geringere Fehlerquote erzielt.
Für modulares Bauen oder das Anliefern des gesamten Bauwerkes, ist ein Faktor immer der
wichtigste: So wenig Gewicht wie möglich! Dadurch erst wird ermöglicht, dass die Elemente
transportiert und eingehoben werden können. Überdies werden z.B. Fundamente weniger belastet
und schlechte Untergründe müssen mit weniger Aufwand verbessert werden.
Die Vorteile im Überblick:
-
Sehr schnelle Montage (und Demontage) vor Ort
Sehr kurze Verkehrssperrungen (z.B. Nationalstrassen)
Sehr kurze Stromabschaltungen (z.B. im Bereich der SBB)
Nahezu sofort nutzbar nach der Installation
Reduktion der Gesamtbauzeit
Weniger Montagefehler (Stichwort: Pfusch am Bau)
Geringeres Gewicht, geringere Einwirkungen auf den
Baugrund oder andere Bauteile wie z.B. die Fundamente
-
Neue Brücken an wichtigen Verkehrsrouten oder an
Strassen und Wegen die nicht umgeleitet werden können
Neue Brücken die über stark frequentierte Strassen
führen
Austausch bestehender Brücken durch neue Brücken
Überbrückungen um Arbeiten auf der Strasse z.B. an
Dilatationsfugen unter fliessendem Verkehr zu
ermöglichen
Die meisten temporären Bauwerke
Allgemein überall dort wo eine schnelle Montage- und
Demontagegeschwindigkeit oder das geringe Gewicht
Vorteile bringt
Sinnvolle Anwendungsbereiche:
-
-
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Anwendungsbeispiel:
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Bex Avancon Strassenbrücke in Leichtbauweise
Die bestehende Brücke in Bex Avancon musste ersetzt werden, da das über 100-jährige Bauwerk
Schäden aufwies, das ständig wachsende Verkehrsaufkommen nicht mehr aufnehmen und die neuen
Normen nicht annähernd erfüllen konnte.
Da sich das Bauwerk an einer verkehrstechnisch ungünstigen Lage befindet und eine Umleitung
einen sehr grossen Umweg für die Verkehrsteilnehmer bedeutete und eine Behelfsbrücke aufgrund
der Platzverhältnisse nicht möglich war, wurde nach einer Lösung gesucht die den
Verkehrsunterbruch auf die kürzest mögliche Zeit reduzierte.
Durch unsere COLEVO®-Leichtbauplatten konnte das Gewicht der gesamten Brücke um über 70% auf
gerade einmal 51 to reduziert werden und somit bestand die Möglichkeit die gesamte Brücke in
einem Stück mit einem relativ kleinen Kran einzuheben und zu montieren.
Nachdem alle Details geklärt waren, produzierten wir die drei Leichtbaubrückenplatten und
transportierten diese an den Bestimmungsort. Dort wurden die Platten mit dem Kran auf die
vorbereitete Stahlkonstruktion mit der Fundationsverbreiterung gehoben und befestigt.
Parallel zu unseren Arbeiten wurde die alte Brücke demontiert, das bestehende Fundament
ausgebessert und vorbereitet. Perfekt aufeinander abgestimmt wurden alle Arbeiten nahezu
zeitgleich beendet und die neue Brücke konnte mit dem Kran installiert werden.
Danach wurden nur noch die Leitplanken montiert und der Asphalt aufgebracht und verdichtet.
Durch diese Vorgehensweise konnte die Bauzeit von min. 8 Wochen auf weniger als 2 Wochen
reduziert werden!
Technische Daten
Belastung gem. SIA 261 LM 1:
Durchbiegung unter Vollast:
Spannweite der Brücke:
Spannweite der Fahrbahnplatte:
Dicke der Fahrbahnplatte:
Gewicht der Fahrbahnplatte:
Gewichtseinsparung:
Bauherr:
Fahrspur 1 mit 0.9*9.0kN/m2 und 0.9*300kN (je Achse)
Fahrspur 2 mit 0.9*2.5 kN/m2 und 0.9*200kN (je Achse)
< L/500 gem. SIA 261
10.90m
3.90m (quer zur Fahrbahn mit je 1.80m Auskragung)
285 mm (ohne Belag)
143 kg/m2 (ohne Belag)
> 70 % (im Vergleich zu einer Betonplatte gleicher Steifigkeit)
Service des routes-Infrastructure routière; Herr S. Nendaz
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Bilder:
Bild 1: Bestehende Brücke
Bild 2: Untersicht bestehende Brücke
Bild 3: Produktion einer der Platten
Bild 4: Die drei fertigen Platten, provisorisch
montiert
Bild 5: Anlieferung der Leichtbauplatten
Bild 6: die erste Platte wird eingeflogen
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Bild 7: Die letzte Platte wird eingesetzt
Bild 8: Die Brücke wird eingehoben
Bild 9: Positionierung an Ort und Stelle
Bild 10: Insgesamt 20 Minuten später
Bild 11: Die Geländer sind montiert worden
Bild 12: Der Asphalt wird aufgebracht
Bild 13: Der Asphalt wird verdichtet
Bild 14: Die fertige Strassenbrücke mit
Leitplanken
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Projektstudie 1:
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Sanierung der Brücke Brücke BOLI Nationalstrasse N04
Das Nationalstrassennetz N04 soll an die aktuellen Normen und das Verkehrsaufkommen angepasst
werden. Eine besondere Situation ergibt sich bei der Brücke BOLI, die am Engiberg fast direkt in den
Tunnel mündet. Durch die Reduktion der Fahrbahnbreite im Tunnel und einer zu kurzen
Verschwenkungslänge vor dem Tunnel, besteht keine Möglichkeit eine Etappierung mit einer
Fahrspur am Brückenrand durchzuführen.
Es wurde die Idee entwickelt den Verkehr am Tage über eine provisorische Fahrbahn zu leiten (siehe
obiges Bild) und bei nächtlichen Vollsperrungen der Strasse die provisorische Fahrbahn zu
demontieren und nach den ausgeführten Arbeiten wieder zu montieren.
Wir haben daraufhin eine Lösung entwickelt mit der die Fahrbahn in kürzester Zeit demontiert
werden kann. Aufgrund des leichten Gewichtes der COLEVO-Platten die in seitlichen Stahlträgern
aufgelagert werden, erreichen wir eine Gewichtseinsparung von über 50% im Vergleich mit einer
Lösung aus Stahl! Da die Stahlträger gelenkig miteinander verbunden sind, können auch Kurven ohne
Probleme realisiert werden. Um die hohen Druckkräfte auf die Strasse zu minimieren würden wir
ebenfalls auf eine versenkte Schiene wie in der ursprünglichen Idee zurückgreifen. Der geschlossene
Fahrbahnbelag schützt überdies die Fläche darunter vor Schmutz und Regen, was somit zusätzliche
Vorteile generiert.
Technische Daten
Belastung gem. SIA 261 und 269:
(keine Typ III Transporte!)
Durchbiegung unter Vollast:
Spannweite der Fahrbahnplatte:
Dicke der Fahrbahnplatte o. Belag:
Gewicht der Fahrbahnplatte:
Gewichtseinsparung:
Ingenieurbüro:
Achtung! Neue Möglichkeit:
Fahrspur 1 mit 0.4*9.0kN/m2 und 0.7*300kN (je Achse)
Fahrspur 2 mit 0.4*2.5 kN/m2 und 0.5*200kN (je Achse)
< L/500 gem. SIA 261
6.4m (quer zur Fahrbahn)
400 mm (Variante mit Fichtenkern statt Balsa: 320mm)
167 kg/m2 (Variante Fichtenkern statt Balsa: 202 kg/m2)
> 50 % (im Vergleich zu Stahl)
B + S AG Zürich; Herr Kamber
Mit einer speziellen integrierten Heizfolie kann die
Fahrbahnoberfläche getrocknet und erwärmt werden!
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Bilder:
Bild 1: Provisorische Fahrbahn mit der
COLEVO-Platte
Bild 2: Rutschfester, geschlossener Belag. Hier
mit Fahrbahnübergangsprofil und seitlicher
Aufbordung
Eine neue Möglichkeit: Trocknen Sie die Fahrbahn mit Infrarotstrahlung
Mit einer speziellen Heizfolie die in der Untersicht der Platten integriert wird, kann eine vollflächige
Heizstrahlung bis 120 °C erreicht werden! Durch diese Infrarot- und Wärmestrahlung können Sie die
darunterliegende Strasse abtrocknen und erwärmen, z.B. nach einer Säuberung mit Wasser oder bei
kalten Strassenverhältnissen.
Die Heizstrahlung kann danach variabel reduziert werden, um eine konstante Temperatur für
Personal und Material aufrecht zu erhalten.
Die Folie erreicht in weniger als 60 Sekunden die volle Betriebstemperatur bei niedrigstem
Stromverbrauch!
Mit dieser Lösung können Sie die komplette zu bearbeitende Fläche gleichzeitig erhitzen und
trocknen um schnellstmöglich mit den weiteren Arbeiten anfangen zu können – und obendrein
nahezu unabhängig von den äusseren Witterungsverhältnissen!
Bild 1: Draufsicht Heizfolie
Bild 2: So dünn wie ein 90gr Papierblatt
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Projektstudie 2:
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Neubau Langsamverkehrsbrücke Nationalstrasse N16
Parallel zum Lehnenviadukt auf der N14 soll eine Brücke für den Fussgängerverkehr erstellt werden.
Da das Gelände sehr steil und unwegsam ist, wird versucht so wenige Pfeiler wie möglich erstellen zu
müssen und teilweise die bestehenden Strukturen und Fundationen der N14 zu nutzen.
Damit dies überhaupt erst möglich sein kann, muss das Eigengewicht der Brücke so gering wie
möglich gehalten werden. Somit wurde eine Brückenkonstruktion vorgeschlagen bei der zwei
Stahlträger in Längsrichtung gespannt und unsere Leichtbauplatten als Fahrbahn darauf montiert
werden.
Technische Daten
Belastung gem. SIA 261:
Durchbiegung unter Vollast:
Spannweite der Fahrbahnplatte:
Dicke der Fahrbahnplatte o. Belag:
Gewicht der Fahrbahnplatte:
Gewichtseinsparung:
Ingenieurbüro in Koop. mit ASTRA:
4.0 kN/m2 und 10 kN Punktlast
< L/600 gem. SIA 261
2.0m
164 mm
76 kg/m2
> 50 % (im Vergleich zu Stahl)
BG 21; Herr S. Nendaz
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