Fostabericht P 1185 - Zur Anwendung der Feuerverzinkung an Hilfsbrücken für die Deutsche BahnFostabericht P 1185 - Zur Anwendung der Feuerverzinkung an Hilfsbrücken für die Deutsche Bahn

P 1185 – Zur Anwendung der Feuerverzinkung an Hilfsbrücken für die Deutsche Bahn

40,00 zzgl. MwSt

ISBN: 978-3-946885-78-8 Kategorien: ,

Beschreibung

P 1185 – Zur Anwendung der Feuerverzinkung an Hilfsbrücken für die Deutsche Bahn

Hilfsbrücken mit unterschiedlichen Spannweiten und Bauweisen werden von der DB Netz AG bei zeitlich befristeten Baumaßnahmen an und neben Bahnstrecken zum Abfangen der Gleise verwendet. Die Einsatzdauer der Brücken beträgt in der Regel zwischen mehreren Tagen bis maximal drei Jahren. Der Bedarf an Hilfsbrücken ist groß, da zurzeit und in näherer Zukunft viele Brücken in Stand gesetzt werden müssen und zahlreiche Neue errichtet werden sollen. Der derzeitig verwendete Korrosionsschutz besteht aus einer organischen Beschichtung, welche aufgrund von hoher mechanischer Belastung durch Montage und Transport oft instandgesetzt werden muss, um Korrosionsschäden wie Unterrostungen oder Lochfraß und eine damit verbundene Materialschwächung zu vermeiden. Mit einer hohen Instandsetzungsrate sind zudem ein hoher Aufwand und auch ein hoher Ressourcenverbrauch verbunden.
Die Feuerverzinkung ist ein bekanntes Korrosionsschutzverfahren, mit dem erhebliche Vorteile bezüglich Dauerhaftigkeit und Beständigkeit verbunden sind. Mit Forschungsergebnissen der letzten Jahre zum Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit der Bauteile wurden Grundlagen geschaffen für eine Anwendung unter zyklischer Belastung. Dabei wurde festgestellt, dass sich die Anwendung der Feuerverzinkung zwar negativ auf die Ermüdungsbeanspruchbarkeit von Stahl auswirkt, dies aber für die Bemessung nur eine Abminderung um bis zu einen Kerbfall zur Folge hat. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wurde im Rahmen dieser Kurzstudie überprüft, ob eine Anwendung der Feuerverzinkung auch an Hilfsbrücken der Deutschen Bahn möglich und sinnvoll ist. Es wurden die unterschiedlichen Rahmenbedingungen der Brückensysteme der Bautypen Zwillingsträgerhilfsbrücke und Kleinhilfsbrücke sowie zu beachtender Randbedingungen für feuerverzinkte Konstruktionen, wie Verzinkungslängen bzw. –gewichte, Aufhängepunkte oder Entlüftungsöffnungen untersucht. Daraus wurden für einige Hilfsbrückensysteme feuerverzinkte Varianten entwickelt und nach aktueller Normung auf Tragfähigkeit, Ermüdung und Gebrauchstauglichkeit untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass bereits eine erneute Nachrechnung der Konstruktionen nach aktueller Normung des  Eurocodes zu Anpassungen führen würden, da die gültigen Typenstatiken teilweise bereits 1990 aufgestellt wurden.
Aus konstruktiver Sicht können vor allem die Zwillingsträgerhilfsbrücken mit einer Spannweite von 9,60 m und 12,00 m feuerverzinkt werden. Neben einer Ergänzung von Entlüftungs- und Durchflussöffnungen müssten dafür die Endquerträger angepasst sowie alle Bohrungen wegen möglicher Zinkablagerungen um einen Millimeter vergrößert werden. Eine Verzinkung von Hauptträgern mit einer Spannweite von mehr als 12,00 m wurde als problematisch bewertet aufgrund der lamellenverstärkten Ausbildung der Konstruktionen bzw. zu großer Bauteillängen und -gewichte. Obwohl durch die Einstufung der Hilfsbrücken als temporäre Bauwerke ein Nachweis der Ermüdungsfestigkeit nach Richtlinie 804 nicht zu erbringen ist, konnte für die verzinkten Zwillingsträgerhilfsbrücken eine angesetzte Nutzungsdauer von 50 Jahren nachgewiesen werden.
Eine Anwendung der Feuerverzinkung bei Kleinhilfsbrücken des Typs KHB-KW ist abhängig von der Verzinkungsmöglichkeit der Querträger, die anhand vorheriger Probeverzinkungen ohne zusätzliche Entlüftungsbohrungen überprüft werden sollte. Jedoch konnte hier ermüdungstechnisch für die Querträgern der Kleinhilfsbrücken keine Nutzungsdauer von 50 Jahren erreicht werden, was aber nicht ausschließlich auf eine feuerverz nkte Ausführung zurückzuführen war.
Alle Untersuchungen und Ergebnisse werden im Bericht ausführlich am Beispiel der Zwillingsträgerhilfsbrücke ZH 9,6 m dargelegt. Die weiteren untersuchten Systeme sind im Anhang zusammengefasst. Abschließend wurden die feuerverzinkten Hilfsbrückenkonstruktionen auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten betrachtet. Dabei konnten die geringen Erstkosten der Feuerverzinkung sowie eine Reduzierung oder sogar Vermeidung von Wartungs- und  Erneuerungsmaßnahmen herausgestellt werden. Die gesamte Betrachtung führte dazu, dass die Anwendung der Feuerverzinkung bei Zwillingsträgerhilfsbrücken vor allem im Spannweitenbereich bis einschließlich 12,00 m als wirtschaftlich sinnvoll herausgestellt werden konnte.

Veröffentlichung:
Mai 2020

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. D. Ungermann, S. Holtkamp M.Sc., M. Ant M.Sc.