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Fährbrücke, insbesondere für Eisenbahnen und schweren Straßenverkehr
Bei bekannten Fährbrücken wird die Verbindung zwischen dem festen Ufer und dem Fährschiff
durch eine klappbare Fährbrücke hergestellt, deren einzelne Teile mit Gelenken untereinander
verbunden sind. Diese Beweglichkeit der Fährbrücken ist erforderlich, damit die
Brücke den Bewegungen des Fährschiffes infolge unruhigen Wassers oder wechselnder
Belastung beim Be- und Entladen folgen kann. Hauptsächlich das Krängen des Fährschiffes
erfordert eine vielseitige Beweglichkeit, insbesondere Verwind'barkeit der Fährbrücke,
da diese landseitig auf dem festen Ufer und wasserseitig auf dem Fährschiff gelagert
ist. Die bekannten Fährbrücken besitzen daher eine Reihe von Gelenken, die einem
natürlichen Verschleiß unterliegen und außerdem einer ständigen Wartung bedürfen.
Besonders umfangreich sind die Führungsteile, die dazu dienen, die Hauptträger der
Fährbrücke bei allen Bewegungen des Schiffes stets in der aufrechten Lage zu halten.
Da die Hauptträger nämlich mit den Querträgern gelenkig verbunden sind, müßten sie
umkippen, sobald sie etwas aus ihrer aufrechten Lage entfernt werden.
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Soweit ,es sich um ganz geringe Krängungen handelt, - wie sie z. B.
bei Verwendung von eingleisigen Fährschiffen oder bei Landungsbrücken,
bei
denen die Fährschiffe mit ihrer Längsseite . anlegen, auftreten, hat man gelegentlich
die gleichen Brückerikonstruktionenvorgesehen, wie sie für feste Brücken Verwendung
finden, da es hierbei in der Praxis weder auf die Lage dar Drehachse noch auf die
konstruktive Durchbildung der Brückenträger und deren Anschlüsse ankommt.
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Die Erfindung bezweckt, Fährbrücken, insbesondere für Eisenbahnen
und schweren Straßenverkehr, zu schaffen, die geeignet sind, allen vorkommenden
Krängungen, insbesondere bei einseitiger Belastung, wie sie bei zwei- und mehrgleisigen
Eisenbahnfähren und einseitiger Auffahrt schwerer Straßenfahrzeuge entstehen, gerecht
zu werden, und besteht darin, daß bei einer insbesondere für Eisenbahnen und schweren
Straßenverkehr bestimmten Fährbrücke mit einem Gesamtquerschnitt der Brücke von
verhältnismäßig geringem Verwindungswiderstand und aus möglichst einwandigen, dünnen
Profilen unter gelenkloser Verbindung aller tragenden Teile die Verwindungsachse
(Drillachse) des gesamten Brückenquerschnittes in der Höhe der Fahrbahn bzw. der
Schienenoberkante oder wenigstens in der Nähe dieser Höhe liegt, in die auch .die
Krängungsachse des Fährschiffes, beispielsweise durch entsprechende Anordnung der
Scheuerleisten, gelegt ist, so daß die Brücke mit ihrem wasserseitigen Ende stätkeren
Krängungsbewegungen folgen kann. Die Lage der Verdrehungsachse einer Fährbrücke
läßt sich nach den Regeln der technischen Mechanik berechnen, da sie durch den Schubmittelpunkt
der Querschnittsfläche aller tragenden Brückenteile verläuft (vgl. z. B. Föppl,
letzte Auflage). Man gestaltet also erfindungsgemäß den Brückenquerschnitt derart,
daß die Verdrehungsachse in die gewünschte Lage fällt. Diese Aufgabe kann zwar nur
auf dem Wege der allmählichen Näherung gelöst werden, jedoch auf jeden Fall mit
der nötigen Sicherheit und Genauigkeit. Während es bei einer festen Brücke gleichgültig
ist, ob z. B. der Windverband oben, unten oder irgendwo dazwischen liegt, muß er
beim Gegenstand der Erfindung so gelegt werden, daß die Verdrehungsachse in die
gewünschte Lage fällt. Ebenso ist die Höhe der Hauptträger, der Querträger oder
Längsträger nicht nur nach den Regeln der Festigkeitslehre zu bestimmen, sondern
sie ist so zu wählen und die Lage der einzelnen Konstruktionsteile zueinander, z.
B. die Lage der Hauptträger zur Brückenoberkante, ist so zu bestimmen, daß das gewünschte
Ziel, nämlich die bestimmte Lage -des Schubmittelpunktes, erreicht wird. Damit bei
den Bewegungen des Fährschiffes auch keine seitlichen Verschiebungen zwischen Fährbrücke
und Fährschiff eintreten, die insbesondere bei Eisenbahnbrücken nicht geduldet werden
können, sind erfindungsgemäß die Kipplinien der Brückenauflager in die durch die
Verdrehungsachse gedachte waagerechte Ebene gelegt.
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Für die Ausbildung der Fährbrücke nach der Erfindung kommt gemäß den
obigen Darlegungen z. B. eine Kastenform nicht in Frage, weil diese zu starr sein
würde. Dagegen werden erfindungsgemäß die Querverstrebungen (Horizontalverband),
insbesondere die Diagonalverstrebungen, vorteilhaft möglichst nahe der durch die
Verdrehungsachse gedachten waagerechten-Ebene, also möglichst nahe der Fahrbahnoberkante,
angeordnet. Da die Längsuni Querträger infolge der Verwindung der Brücke ganz besonderen
Beanspruchungen ausgesetzt sind, die anders wirken als die einfachen Biegungsbeanspruchungen
bei festen Brücken, werden erfindungsgemäß sämtliche Längs- und Querträger, soweit
sie aus mehreren Profilen zusammengesetzt sind, nicht mit einfachen Nietreihen,
sondern mit doppelten Nietreihen versehen.
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Die Verbindung zwischen der Brücke und dem Fährschiff kann wie üblich
darin bestehen, daß man das Gewicht der Fährbrücke nicht ganz durch Gegengewichte
ausgleicht, sondern am wasserseitigen Ende eine Überlast beläßt. Meist wird man
in solchen Fällen einen Sicherheitsriegel mit sehr viel Spielraum einlegen, der
ein unbeabsichtigtes Lösen von Klappe und Schiff verhindert. Bei der Fährbrücke
nach der Erfindung wird man das Übergewicht zweckmäßig etwas höher wählen, und zwar
um den geringen Betrag des Verdrehungswiderstandes. Es kann aber auch der Sicherheitsriegel
entsprechend ausgebildet werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i eine Seitenansicht der Fährbrücke nach der Erfindung, Abb.
2 einen Schnitt durch das Fährschiff und Abb. 3 einen Schnitt durch die Fährbrücke.
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Mit i ist das Fährschiff,, mit 2 die Fährbrücke und mit 3 ,das Ende
einer feststehenden landseitigen Brücke bezeichnet. Die Gerade 4 soll die Verdrehungsachse
der Brücke angeben, die, wie ersichtlich, in der durch die Brückenauflager 5 und
6 bestimmten waagerechten Ebene verläuft. Fahrbahnoberkante 'bzw. Schienenoberkante
verlaufen in Höhe der Verdrehungsachse 4.
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In Abb.2 liegt das Fährschiff in dein seiner Form angepaßten Fährbett
7, dessen innere Verkleidungswände auf starke Federpuffer gestützt sind und nur
bei größeren auftretenden Kräften, z. B. Schiffsstößen, nachgeben. In Höhe des Schiffsdecks
8, das als Fahrba'hnoberkante dient und in dessen Ebene auch die Oberkante der Schienen
9 liegt, sind schließlich auch die Scheuerleisten io angebracht. Letzteres hat zur
Folge, daß auch die Drehhachse des Schiffes nahezu mit der Fahrbahnoberkante bzw.
Schienenoberkante zusammenfällt. Sie fällt also im vorliegenden Fall auch mit der
Verdrehungsachse 4 der Fährbrücke 2 zusammen.
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Abb. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Fährbrücke, die im wesentlichen
aus zwei Hauptträgern i i, mehreren Längsträgern 12 und Querträgern 13 besteht.
Auf den Längsträgern 12 liegt die Fahrbahn 14 sowie Schienen 15, deren Oberkante
in der waagerechten Ebene der Verdrehungsachse 4 liegt. Der Horizontalverband, insbesondere
die Diagonalen, sind so nahe wie irgend möglich an die Fahrbahnoberkante bzw. an
die Verdrehungsachse4 herangelegt. Sie befinden sich in dem Bereich 16
und
sind in der Zeichnung nicht besonders dargestellt.
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Die Fährbrücke weist also keinerlei Teile auf, die gegeneinander beweglich
sind. Die nötige Verwindbarkeit wird durch Formänderung der einzelnen Teile erreicht.
Infolge der besonderen Konstruktion der Brücke verdreht sich die Fährbrücke bei
Bewegungen des Schiffes ausschließlich um ihre Verdrehungsachse .4. Andere Verformungen
treten nicht auf. Die Folge hiervon ist, daß das schiffsseitige Ende der Brücke
auch bei Bewegungen des Fährschiffes ohne Verschiebungen auf dem Schiff aufruht.