Verwendung von Halbfertigteilen im Brückenbau bei Taktschiebeverfahren

Abstract

Am Bau von Brückenbauwerken mithilfe von dünngliedrigen Fertigteilelementen wird am Institut für Tragkonstruktionen an der TU Wien geforscht. Die Verwendung von Fertigteilen im Brückenbau ist ein alternativer Zugang gegenüber der konventionellen Herstellung von Brückenbauwerken.Fertig- oder Halbfertigteile haben ihren fixen Platz im Hochbau bereits gefunden und dienen zur schnellen Umsetzung von Bauvorhaben aller Art. Mehrere Arbeiten der TU Wien befassen sich mit den statischen Grundlagen zur Umsetzung von Bauprojekten unter der Verwendung von dünnwandigen Halbfertigteilen. Unter anderem wird auch an der Herstellung von Brücken im Taktschiebeverfahren mithilfe von Betonhalbfertigteilen geforscht. In dieser Arbeit wird vertiefend in die Ausführung eines Alternativentwurfs mit dünnwandigen Fertigteilen eingegangen. Es werden die Probleme und Details für die alternative Konstruktionsart aufgezeigt und dazu ein adaptierter Bauablauf entwickelt.Technisch erprobte Bauweisen, wie das Taktschiebeverfahren, sind in ihrem Ablauf mit zunehmender Erfahrung perfektioniert worden. Die Basis für eine Weiterentwicklung dieser Arbeitsweise ist der nachhaltigere Einsatz von Ressourcen. Die Vorteile von Halbfertigteilen werden genutzt um ein filigranes, damit auch leichtes, Tragwerk in kürzester Zeit herzustellen. Durch eine günstige Wahl von dünnwandigen Halbfertigteilen und Vorspannungen könnten so in Zukunft Brückenbauten im Taktschiebeverfahren schlanker und schneller durchgeführt werden.Anhand des bereits durchgeführten Bauprojektes "Knoten Inzersdorf Objekt B2314", bei dem ein konventionelles Taktschiebeverfahren angewendet worden war, wurden Bauzeiten und Ressourcen mit einer alternativen Ausführung aus Halbfertigteilen verglichen.Für den Vergleich der Ressourcen wurde von der bereits abgeschlossenen Masterarbeit von Raphaela Hackl [1] ausgegangen, die sich vor allem mit den statischen Nachweisen der dünnwandigen Halbfertigteilausführung beschäftigte. Ergebnisse des Institutes für Tragwerkskonstruktionen flossen in die Arbeit ein, um eine Übersicht für den Bau von Brücken mit dünnwandigen Halbfertigteilen zu erhalten.Ausgehend von den Entwürfen der alternativen Ausführung wurden Schwierigkeiten für die Umsetzung dieser herausgearbeitet. Der Querschnitt des Halbfertigteiltragwerkes wurde in mehreren Arbeitsschritten optimiert. Abschließend wurden die zu klärenden Probleme für eine Ausführung zusammengefasst, und die Machbarkeit und Konkurrenzfähigkeit einer Anwendung beurteilt.

The Institute for Structural Engineering at the Vienna University of Technology is researching the construction of bridge structures using thin prefabricated elements. The use of prefabricated parts in bridge construction is an alternative approach to the conventional manufacture of bridge structures. Prefabricated or semi-finished parts have already found their place in building construction and are used to accelerate the implementation of construction projects of all kinds.Several scientific papers and thesis by the Vienna University of Technology deal with the static basics for the implementation of construction projects using thin-walled semi-finished parts.In this thesis, an attempt was made to delve deeper into the execution of an alternative design with thin-walled prefabricated parts, to identify problems and to develop an alternative construction process.Technically established construction methods, such as incremental launching, have been perfected with increasing experience. The basis for the further development of this way of working isthe more sustainable use of resources. The advantages of semi-finished parts are used to produce a filigree, and therefore light, supporting structure in the shortest possible time. A favorable choice of thin-walled semi-finished parts and prestressing could mean that bridge construction using the incremental launching method could be carried out more efficiently and quickly in the future.Based on the already completed construction project "Knoten Inzersdorf Object B2314", in which a conventional incremental launching method was used, construction times and resources were compared with an alternative version made of semi-finished parts.For the comparison of the resources, Raphaela Hackl’s master’s thesis [1], was used as a basis,which primarily dealt with the static proof of the thin-walled semi-finished part design. Results from the Institute for Structural Engineering, for necessary detailed solutions of a composite structure, flowed into the work in order to obtain an overview for the construction of bridges with thin-walled semi-finished parts.Based on the drafts of the alternative design, difficulties for the implementation of these were worked out and attempts were made to further optimize the cross-section in its feasibility.At the end of the scientific paper, further research fields for the execution will be summarized and an assessment of feasibility and competitiveness will be made.