Seilbahnstützen aus Beton für Einseilumlaufbahnen

Abstract

Die vorliegende Arbeit evaluiert die technische und wirtschaftliche Machbarkeit von Stützenschäften für Seilbahnen aus Beton. Als Referenzprojekt wurde die Seilbahn Gaislachkogl 1 in Sölden (Tirol) herangezogen. Die Auswahl der Baustoffe und die unterschiedlichen Herstellungstechnologien sind unter dem Gesichtspunkt der weltweiten Verfügbarkeit und Durchführbarkeit erfolgt. Es werden die Herausforderungen und die anderen Gegebenheiten im Bauablauf der Stützenschäfte aus Beton in Ländern außerhalb von Österreich behandelt. Entscheidenden Einfluss auf die Herstellung mit Beton hat die Schalung. Ein maßgebendes Kriterium für die Auswahl des Schalungskonzeptes, war neben dem geforderten internationalen Einsatz auch die Herstellung der Stützenschäfte sowohl im alpinen als auch im urbanen Gebiet. Ein großer Vorteil des verwendeten Schalungskonzeptes ist der geringe Platzbedarf bei der Fertigung. Für die Arbeit wurden bereits ausgeführte Seilbahnstützen aus Beton besichtigt und die Vorgehensweise der Stützenherstellung analysiert. Die ausgeführte Statik dieser Stützen wurde mit den Programmen Stab2D-NL und INCA2 nachgerechnet und die Richtigkeit der Nachweise überprüft, die mit dem „deterministischen Sicherheitskonzept“ geführt wurden. Die Arbeit gibt Aufschluss über die Bemessung der Stützenschäfte aus Beton im Grenzzustand der Tragfähigkeit und im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit. Die für die Berechnung notwendigen Normen des konstruktiven Ingenieurbaus und des Seilbahnwesens werden angeführt und erläutert. Des Weiteren wird das heute gängige „semi-probabilistische Sicherheitskonzept“ für die Dimensionierung von Stützen im Seilbahnbau vorgestellt. Auf die Anforderungen der Stützenschäfte an die Betontechnologie wird genauso eingegangen, wie auf die Überwachung der Herstellung und die Qualitätskontrollen. Um die geplante Lebensdauer des Stützenschaftes zu erreichen, sind regelmäßige Prüfungen des Bauwerks notwendig. Hierzu werden für die Bauwerkserhaltung notwendige Methoden der Bauwerksprüfung angeführt. Um bei der Kalkulation eine genau Aussage über die zu erwartenden Kosten der Stützenschaftherstellung mit Ortbeton machen zu können, mussten auch die Fundamente der Seilbahnstützen neu bemessen werden. Es wurden die Varianten der Stützenherstellung mit einer Materialseilbahn, mit unterschiedlichen Helikoptern und mit einer stationären Betonpumpe verglichen. Als Alternative zu der Herstellung aus Ortbeton wurde die Herstellung der Stützenschäfte aus Fertigteilen untersucht und kalkuliert.

The following thesis evaluates the technical and economical feasibility of concrete towers for ropeways. As a reference project, the ropeway in Sölden “Gaislachkogl 1” was selected. Under the aspect of worldwide availability and practicability of the structural materials, a potential construction method was chosen. To satisfy the demand of the international application of towers, essential challenges and delicate circumstances in the construction progress in foreign countries were dealt with. The formwork has essential influence on the erection work. The main criteria for selection of the concept for the formwork was the possible construction of the towers in alpine, as well as in urban environments. A great advantage of the chosen formwork-concept is that only little space is required for construction. Already built ropeway-towers were inspected during this thesis and the construction method was analyzed. Beyond that, the previous structural analysis was recalculated with two established programs - Stab2D-NL and INCA2. Thereby, the correctness of the documented evidence of conformity, which was calculated with the deterministic safety concept, was verified. The thesis offers valuable clues about the structural design of concrete-towers. The towers were designed for the ultimate limit state, as well as for the serviceability limit state. In the course of the calculation, the necessary codes and standards of ropeway-construction are described and explained. Furthermore, the semi-probabilistic safety-concept, which is used for the static design today, is applied. The requirements of the towers concerning the concrete technology were investigated as well as the supervision of the construction and the quality. In order to reach the prearranged life expectancy, regular supervision and maintenance of the constructed towers is required. Furthermore necessary methods for operation and maintenance of the towers were established. In order to achieve an accurate prediction of the estimated costs for the construction of concrete towers, the foundation of the towers had to be redesigned as well. Different variants of construction of towers by a ropeway for material transport, various helicopters and a stationary concrete pump were compared. As an alternative to the construction of towers with on site-mixed concrete, the use of precast towers was also reviewed.