Die Vorteile des Leichtbaus: Modulares Bauen

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1 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: Sinnvolle Anwendungsbereiche: - 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 Seite 1 von 7

2 Anwendungsbeispiel: 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: 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) Durchbiegung unter Vollast: < L/500 gem. SIA 261 Spannweite der Brücke: 10.90m Spannweite der Fahrbahnplatte: 3.90m (quer zur Fahrbahn mit je 1.80m Auskragung) Dicke der Fahrbahnplatte: 285 mm (ohne Belag) Gewicht der Fahrbahnplatte: 143 kg/m2 (ohne Belag) Gewichtseinsparung: > 70 %(im Vergleich zu einer Betonplatte gleicher Steifigkeit) Bauherr: Service des routes-infrastructure routière; Herr S. Nendaz Seite 2 von 7

3 Bilder: LeichtbauWeis AG 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 Seite 3 von 7

4 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 Seite 4 von 7

5 Projektstudie 1: 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: Fahrspur 1 mit 0.4*9.0kN/m2 und 0.7*300kN (je Achse) (keine Typ III Transporte!) Fahrspur 2 mit 0.4*2.5 kn/m2 und 0.5*200kN (je Achse) Durchbiegung unter Vollast: < L/500 gem. SIA 261 Spannweite der Fahrbahnplatte: 6.4m (quer zur Fahrbahn) Dicke der Fahrbahnplatte o. Belag: 400 mm (Variante mit Fichtenkern statt Balsa: 320mm) Gewicht der Fahrbahnplatte: 167 kg/m2 (Variante Fichtenkern statt Balsa: 202 kg/m2) Gewichtseinsparung: > 50 %(im Vergleich zu Stahl) Ingenieurbüro: B + S AG Zürich; Herr Kamber Achtung! Neue Möglichkeit: Mit einer speziellen integrierten Heizfolie kann die Fahrbahnoberfläche getrocknet und erwärmt werden! Seite 5 von 7

6 Bilder: LeichtbauWeis AG 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 Seite 6 von 7

7 Projektstudie 2: 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: 4.0 kn/m2 und 10 kn Punktlast Durchbiegung unter Vollast: < L/600 gem. SIA 261 Spannweite der Fahrbahnplatte: 2.0m Dicke der Fahrbahnplatte o. Belag: 164 mm Gewicht der Fahrbahnplatte: 76 kg/m2 Gewichtseinsparung: > 50 %(im Vergleich zu Stahl) Ingenieurbüro in Koop. mit ASTRA: BG 21; Herr S. Nendaz Seite 7 von 7