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Weserwehrbrücke Drakenburg (Nienburg) - Traglastversuche an Überbauteilen

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In Drakenburg überspannt eine Wehrbrücke die Weser. Sie besteht aus zwei großen 42 m Feldern über den Wehrklappen und fünf kleinen 17 m
Feldern über der Fischtreppe, der Schleuse und dem Kraftwerk. Die Stahl- und Spannbetonbrücke ist in
den Jahren 1938 und 1955 errichtet worden. Sie weist mehrere gravierende Mängel auf, die eine Abriß und Neubau erfordern. Mangelhafte
Betondeckung der Bewehrung, Abplatzungen und
Korrosion, Durchfeuchtungsschäden wegen fehlender Farbandichtungen
an den Krakarmen, an den
Übergängen und Auflagern, Verpreßfehler der
Spannglieder mit unzulässiger Nachverpressung
und Fahrbahneinengung zur Lastbeschränkung. Das Forschungsprojekt Extra II bot Gelegenheit, an
ausgebauten Brückenteilen grundlegende Forschungen über die Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Brücken vorzunehmen - und zwar erstmalig ohne Rücksicht auf eine
weitere Nutzung - bis zum Bruch. Als Testfeld bot sich eine Bunkersohle mit 2 m Betondicke auf dem ehemaligen Werftgelände AG Weser in Bremen an. Zerlegen und Schiffstransport, Wasser- und Schiffahrtsamt Verden
Für den Ausbau werden zunächst die Geländer demontiert und die Fahrbahnübergänge durchtrennt.
Danach erfolgt der Ausbau des Fahrbahnbelages und der Übergänge. Zur gleichen Zeit trifft ein Schwimmkran ein, der die schwersten Brückenteile von 140 Tonnen ausheben und verladen soll. Ein Stemmbagger baut zwecks Leichterung alle nicht benötigten Betonteile ab. Der Bauschutt fällt direkt in eine Schute.
Nach Zerlegen der Fahrbahn in transportable Tafeln und Abbrennen der Bewehrung übernimmt der Schwimmkran die nicht verwertbaren Teile.
Zum Recyceln werden diese Teile verladen.
Die dünnen Platten lassen sich mit einer Diamantkreissäge schneiden.
Dicke Bauteile, z. B. Querträger, trennt man mit einer Seilsäge.
Die 40 m langen Brückenträger werden zum Ausheben angeschlagen.
Schaulustige verfolgen die interessanten Abbrucharbeiten aus sicherer Distanz. Der Schwingkran
kann das 140 t schwere Element nur in einer steilen Auslegerposition heben. Begrenzte Hakenhöhe und schräger Seilzug mit Knickgefahr des
Trägers erschweren die Aktion.
Die Stummel der Endquerträger verbleiben am Hauptträger, um ihn gegen Kippen zu sichern.
Die starke Krängung des Transportschiffes beim Beladen zeigt deutlich die Gefahrenmomente. Ein weiteres
Schiff ist jetzt beladen. Zurück
bleiben die nackten Pfeiler der Wehrbrücke, die für den neuen Überbau vorbereitet werden. Eines der Transportschiffe auf der 95 km langen Reise weserabwärts nach Bremen. Ein Schubverband quert die Innenstadt Bremens an der Teerhofbrücke und erreicht die Seeschiffahrtsstraße der Unterweser.
Landtransport und Testfeld, Hochschule Bremen An der Pier des Werftgeländes AG Weser in Bremen warten bereits ein Hilfskahn und eine 400 t Mobilkran, um die Testbauteile zu entladen.
Ein Schleppzug mit Drehschemeln nimmt den Hauptträger eines Wehrfeldes auf.
Wie ein m langer Lindwurm begibt sich der Treck auf eine komplizierte Reise über das Werftgelände
und mit Hilfe eines gesteuerten Nachläufers in Sägezahnfahrt über eine öffentliche Straße zum Testfeld. Zwei Krane warten, um die Brückenteile auf die Testlager zu setzen.
Zeitdruck und ungünstige Verhältnisse nach Tauwetter erschweren die Transporte der 1.300 t Stahlbeton von der Kaje zum Testplatz.
Unmittelbar nach Aufnehmen der Träger werden die
Tieflader gekoppelt, um eine neue Tour zu beginnen. Das Ablegen und Kippsichern der Träger erfolgt auf Hilfslagern, bei voll ausgelasteten
Kranen keine leichte Arbeit für die Kranfahrer. Wegen der Platznot
auf dem Bunkerfundament müssen die Endquerträger vor Eintreffen des nächsten Balkens gekappt werden.
Weitere Brückenteile, diesmal kurze, zweistegige Plattenbalken, sind an der Kaje eingetroffen und werden 1 km bis zum
Testplatz verfahren. Auch hier erfolgt der Umschlag mit minimalen Taktzeiten.
Endlich ist der Testplatz eingerichtet. Die Krane werden nur noch gelegentlich zum Auswechseln der Prüflinge gemietet.
Forschungsziel Vor Testbeginn sollen noch zwei wesentliche Forschungsziele beschrieben werden.
Wird ein Stahlbetonbalken belastet, so zeigt er vielfältige Reaktionen, die fast alle meßbar sind. Diese Graphik zeigt den Zusammenhang zwischen Testlast und Reaktion. Im Versuch wirkt bereits das Eigengewicht. Steigert man die Testlast, wird jene bis dahin unbekannte Versuchsgrenzlast erreicht, ab der eine Schädigung eintritt. In diesem Forschungsvorhaben sollen Kriterien für diese Versuchsgrenzlast festgelegt und ihr Abstand von der Bruchlast ermittelt werden. Aus der Versuchsgrenzlast ergibt sich unter Einhalten eines Sicherheitsabstandes die Gebrauchslast. Sie ist bei intakten Bauteilen meistens höher als die rechnerisch nachweisbare Gebrauchslast und damit wirtschaftlich nutzbar. Zurück zu den Versuchsständen. Versuchsstand, TU Dresden Die zweistegigen Plattenbalken sind vierpunktgelagert.
Die Testlast wird in Ankerstangen abgeleitet, welche in die Bunkersohle eingeklebt sind. Lasttraversen und Zugstangen sind mit Hydraulikpressen verbunden.
Zwecks Leichterung für den Transport sind Aussparungen in die vorgespannte Fahrbahnplatte geschnitten worden. Servohydraulische Zylinder erzeugen die für den Test erforderliche Schwellast. Der Versuchsaufbau dazu ist simpel. Der Brückenträger wird mit einer Totlast aus Betonquadern vorbelastet. Wird von unten gegen den vorbelasteten Träger periodisch gedrückt, ergibt sich auf einfache Weise eine wirklichkeitsnahe Schwellbelastung, entsprechend dem Fahrzeugverkehr. Hier das Last-Zeitdiagramm. Die Totlast wirkt, jetzt setzt periodisch die entlastende Druckkraft ein. Mehr als eine halbe Mio. Lastwechsel simulieren den Straßenverkehr.
Die vertikale Verschiebungsmessung erfolgt durch elektrische Wegaufnehmer gegen eine unabhängige Meßbasis
aus Rohrfachwerk. Die Durchbiegungsamplitude von
2 mm setzt sich in
eine sichtbare Rollbewegung der Lager um.
Gleiche Aufnehmer messen die schiefe Hauptdehnung im Auflagebereich der Stege.
Versuchsstand, Hochschule Leipzig
Vor der ersten Beanspruchung müssen alle Ankerstangen auf ihre Belastbarkeit getestet werden, den Fehlklebungen sind gefährlich. Durch Probebelastungen lassen sie sich erkennen.
Pressenrahmen werden aufgestellt und gegen Ankerstangen vorgespannt.
Geweißte Seitenflächen der Spannbetonträger dienen der besseren Rißerkennung.
Eine Absturzsicherung aus Eisenbahnschwellen und eine Meßbasis vervollständigen den Versuchsaufbau. 8 Hydraulikzylinder erlauben eine
Testlast von 2.500 Kilonewton. Ihre
Bedienung erfolgt aus einem mobilen Steuerstand.
Der Pressenhub, hier im Zeitraffer, zeigt die Laststeigerung an.
Im Zeitraffer werden die Lastspiele und die enorme Durchbiegung von 400 mm bei 40 m Spannweite sichtbar. Schallemissionsmessung, Rißweitenbeobachtung, Temperatur- und Spannstahldehnungsmessung ergänzen das Untersuchungsprogramm.
Zuletzt werden Spannlitzen durchtrennt, um die Vorspannung zu ermitteln und die Auswirkung eines Spanngliedausfalls zu simulieren.
Versuchsstand, Bauhaus-Universität Weimar Auf diesem Versuchsstand ist ein zweistegiger Plattenbalken eingerichtet. Er wurde aus einem sechsstegigen Überbau herausgeschnitten. Bei
diesem Versuch soll u. a. die Mitwirkung des Fahrbahnbelages ermittelt
werden, welcher durch eine Dichtungsschicht vom Tragwerk getrennt ist. Dehnungsmessungen am Betonstahl, Durchbiegungs- und Neigungsmessungen
ergänzen das Programm.
Durch Nachzeichnen wird das Rißbild auf der geweißten Oberfläche besser sichtbar.
Schwingungsmessung Die statischen Probebelastungen werden ständig durch dynamische Analysen ergänzt. Frequenzänderungen sollen mit lastabhängigen Zustandsänderungen verglichen werden.
Recycling Alle Baustoffe lassen sich wiederverwerten. Der Betonstahl wird eingeschmolzen, der zerkleinerte Beton für den Unterbau von Straßen oder Uferbefestigungen eingesetzt.
Ein Stemmbagger zertrümmert Beton lautstark,
während einZangenbagger den Beton fast staub- und geräuschlos zerkleinert. Übrig bleiben Bewehrungsstahl und Betongranulat, die sich
beide umweltschonend recyceln lassen. In Drakenburg war ein Abriß der geschädigten Brücke und ein Stahlneubau unvermeidbar. Die statischen und dynamischen Probebelastungen an den Ausbauteilen haben aber gezeigt, daß in günstigen Fällen durchaus noch Tragfähigkeitsreserven in
Bauteilen stecken können, zum Nutzen einer verlängerten Lebensdauer oder höherer Nutzlasten. Damit verbunden ist eine
Ressourcenschonung bzgl. Kosten und Umwelt durch vermiedene Baumaßnahmen.
Computeranimation
Schleuse
Spannbetonbrücke
Abbruch
Kraftwerk
Abplatzung
Betondeckung
Spannglied
AG Weser
Bruch
Zerlegen
Computeranimation
Geländer
Schwimmkran
Fahrbahndecke
Bauschutt
Schwimmkran
Zerlegen
Bewehrung
Fahrbahn
Seilsägen
Seilzug
Träger
Beladen
Kippen
Transportschiff
Baustelle
Pfeiler
Schiff
Überbauung
Transportschiff
Computeranimation
Pier
Längen
Nachlauf <Strömungsmechanik>
Sensor
Transporttechnik
Träger
Vorlesung/Konferenz
Brücke
Stahlbeton
Kran
Träger
Kippsicherheit
Balken
Umschlag <Transport>
Gebrauchslast
Plattenbalken
Bauteil
Bruchlast
Gebrauchslast
Computeranimation
Aussparung
Träger
Rollbewegung
Lager
Vorlesung/Konferenz
Sensor
Hydraulikzylinder
Eisenbahnschwelle
Durchbiegung
Stützweite
Vorspannung
Fahrbahndecke
Überbauung
Plattenbalken
Bauhaus
Dehnungsmesser
Dichtungsbahn
Neigungsmesser
Tragwerk
Rissbildung
Zustandsänderung
Betonstahl
Beton
Baustoff
Uferbau
Beton
Spannstahl
Abbruch
Lebensdauer
Bauteil
Nutzlast
Computeranimation

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Weserwehrbrücke Drakenburg (Nienburg) - Traglastversuche an Überbauteilen
Alternativer Titel Weser Weir Bridge (Nienburg) - Load-bearing Tests on Superstructure Elements
Autor Steffens, Klaus
Mitwirkende Klaus Kemner (Tonmischung)
Abbas Yousefpour (MAZ-Technik, Schnitt und Bildmischung)
Werner Malgut, Rolf Tilke, Michael Wagner (Graphik und Trick)
Thomas Gerstenberg, Bernd Fietz (Ton)
Gerhard Matzdorf, Michael Schorsch (Kamera)
Rolf Tilke (Redaktion)
Lizenz Keine Open-Access-Lizenz:
Es gilt deutsches Urheberrecht. Der Film darf zum eigenen Gebrauch kostenfrei genutzt, aber nicht im Internet bereitgestellt oder an Außenstehende weitergegeben werden.
DOI 10.3203/IWF/C-7001
IWF-Signatur C 7001
Herausgeber IWF (Göttingen)
Erscheinungsjahr 1999
Sprache Deutsch
Produzent Institut für den Wissenschaftlichen Film (IWF)

Technische Metadaten

IWF-Filmdaten Video ; F, 21 min

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Technik
Abstract In Drakenburg (Nienburg) überspannt eine Wehrbrücke die Weser. Die Stahl- und Spannbetonbrücke wies gravierende Mängel auf, die einen Abriß und Neubau erforderten. Im Rahmen des Forschungsprojektes EXTRA II bot sich die einmalige Gelegenheit, anhand der beim Abbruch ausgebauten Brückenteile grundlegende Forschungen über Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Brücken vorzunehmen, und zwar erstmalig ohne Rücksicht auf eine weitere Nutzung bis zum Bruch. Die Dokumentation beschreibt den Abriß der Brücke, den Transport der Ausbauteile auf der Weser bis nach Bremen zum Testplatz auf dem ehemaligen Werftgelände der AG-Weser und die sich anschließenden mannigfaltigen Testläufe an den Brückenteilen.
A service platform of a weir spans the Weser River in Drakenburg (Nienburg). The steel and reinforced concrete bridge had severe deficiencies, which required demolition and rebuilding. This was a unique opportunity to conduct basic research on the load-bearing safety and the fitness-for-use of bridges using the dismounted bridge parts in the scope of the EXTRA II research project. For the first time it would be possible to conduct such a study without having to allow for further use until demolition. The documentation describes the demolition of the bridge, the transport of the demounted parts on the Weser River to Bremen to the testing site on the former shipyard property of the AG Weser and the subsequent multitudinous test runs performed on the bridge parts.
Schlagwörter Recycling
Zangenbagger
Stemmbagger
Seilsäge
Diamant-Kreissäge
Dehnungsmessung
Rißerkennung
Schallemissionsmessung
Korrosion
Spannbetonbrücke
Betonzerkleinerung
Brückenabbruch
Brückenbau
Statik
Schwingungsmessung
Traglastermittlung
Tragsicherheit
Wehrbrücke
Brücke / Wehrbrücke
bridge / service platform of a weir
weir
load-bearing safety
determination of the load-limit
measurement of vibration
statics
bridge-building
bridge demolition
concrete crushing
reinforced concrete bridge
corrosion
sonic emission measurement
crack detection
expansion measurement
diamond circular saw
cable saw
"breaker" excavator
"concrete cutter" excavator
recycling

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