Von Fritz Eiselen.
Den Riesenbauten der Weltausstellung von1889, dem 300 m hoch anstrebenden Eisenkoloss des Eiffelthurmes, der 100 m weitspannten Maschinenhalle mit ihrer ungeheuren Raumwirkung, Bauten, bei deren Berechnung und Ausführung sich der konstruirende Ingenieur Aufgaben gegenüber sah, an deren Lösung man bis dahin nicht zu denken wagte, hat die Weltausstellung von 1900 etwas völlig Ebenbürtiges nicht an die Seite zu stellen. Zwar findet der Ingenieur auch in diesem Jahre wohldurchdachte und des Studiums werthe Bauten, interessant in der konstruktiven Durchbildung und namentlich in der eleganten, raschen und sparsamen Art der Montage, aber immer wieder wird er bewundernd zu den beiden Zeugen der Weltausstellung von 1889 nach dem Marsfelde zurückkehren, von denen leider die Maschinenhalle durch den Einbau des grossen Festraumes in der Mitte und die Einschiebung von Gallerien sehr verloren hat.

Unter den diesjährigen Bauten verdient mit Rücksicht auf die Kühnheit und Eigenart der Gesammtanlage, sowie in Hinsicht auf die geschickte Ueberwindung aller der Ausführung entgegenstehenden Schwierigkeiten die Brücke Alexanders in in erster Linie die Aufmerksamkeit des Ingenieurs. Zwar handelt es sich hier um eine bleibende Anlage, die schon längst empfundenen Verkehrsbedürfnissen abhelfen soll, aber die Wahl der Baustelle, die Zeit der Ausführung und die monumentale Art der Ausgestaltung ist so wesentlich bedingt durch die Einbeziehung dieses Bauwerkes in den Rahmen der Ausstellung, in deren Gesammtbild es auf keinen Fall fehlen dürfte, dass es wohl berechtigt erscheint, diese Brücke den Ingenieurbauten der Weltausstellung zuzuzählen.

Die Brücke verbindet die beiden Seine-Ufer in der Axe der Esplanade des Invalides (vergl. den Ausstellungsplan in No. 42 der Dtsch. Bztg.) an derselben Stelle, an welcher Navier den Fluss in einer Spannung mit einer Kettenbrücke überschreiten wollte, die noch unvollendet im Jahre 1828 wieder abgebrochen wurde, nachdem das rechte Widerlager durch Unterspülung in seinem Bestande gefährdet war. Da sich die öffentliche Meinung gegen den Bau an dieser Stelle ausgesprochen hatte, von dem man eine Beeinträchtigung des Blickes nach dem linken Seine-Ufer auf den Invalidendom befürchtete, so wurde von einer Wiederherstellung des Bauwerkes abgesehen und an seiner Stelle eine gleiche Brücke im Zuge der Avenue d’Antin errichtet, welche 1854 durch den Massivbau der heutigen Invalidenbrücke ersetzt wurde. Ein Bedürfniss nach Schaffung einer neuen Verbindung an der alten Stelle war dann so wenig vorhanden, dass man 1856 am rechten Ufer den Industriepalast im Zuge der früheren Ueberbrückung errichten konnte. Als nun aber das nicht mehr zeitgemässe Gebäude den Kunst-Ausstellungs-Palästen der Weltausstellung von 1900 Platz machen sollte und gleichzeitig die Anlage eines grossen Bahnhofes des geplanten und inzwischen zumtheil ausgeführten unterirdischen Stadtbahnnetzes an der Invaliden-Esplanade in Aussicht genommen wurde, war der Zeitpunkt gekommen, um auf den alten Gedanken wieder zurückzugreifen. Man erweiterte ihn aber dahin, dass man die Axe der Invaliden-Esplanade geradlinig durchführte bis zur Avenue des Champs Elysees und so eine über 1 km lange Prachtstrasse schuf, in deren Zuge die neue, monumentale Brücke errichtet wurde. In Erinnerung an die franco-russische Verbrüderung erhielt die Brücke den Namen Alexander’s III., unter dem diese Verbrüderung erfolgt war, während die neue Avenue nach Nicolaus II. benannt wurde.

Aus diesem Gedanken der Schaffung einer via triumphalis, einer ungeheuren Perspektive, die im Invalidendom ihren Abschluss findet, erklärt sich die allgemeine Anordnung der Brücke mit unter der Fahrbahn liegender Konstruktion, die bei Strassenbrücken bisher wohl unerreichte Breite von 40 m, die in angemessenem Verhältniss zu der 100 m breiten Avenue stehen musste, und die niedrige Lage des Fahrbahnscheitels, die so gewählt wurde, dass die Rampen in keiner Weise störend in die Erscheinung treten.

Im übrigen sind die Forderungen der Schiffahrt für die Ausbildung der Konstruktion maassgebend gewesen. Wie aus dem Lageplan in No. 42 der Dtsch. Bztg. ersichtlich ist, befindet sich zwischen der Alexander-Brücke und der nur 400 m oberhalb liegenden Coneordia-Brücke eine scharfe Krümmung, die den Strom ganz nach dem rechten Ufer wirft. Knapp 200 m unterhalb der Alexander-Brücke überschreitet die Invaliden-Brücke die Seine, sodass Schleppzüge gleichzeitig unter beiden Brücken liegen können. Der Einbau von Zwischenpfeilern war daher im Interesse einer ungehinderten Schiffahrt ausgeschlossen. Letztere forderte des weiteren eine lichte Mindesthöhe von 5,5 m über dem höchsten schiffbaren Wasserstande in 35 m Breite. Bei der aus ästhetischen Gründen andererseits gestellten Forderung eines möglichst niedrigen Fahrbahnscheitels verblieb also nur eine sehr geringe Konstruktionshöhe und somit als einzige Lösung der gestellten Aufgabe die Anordnung eines aussergewöhnlich flach gespannten Bogens unter der Fahrbahn.

Bei der weiteren Beschreibung des Entwurfes und seiner Ausführung folgen wir im übrigen den sehr eingehenden, interessanten Veröffentlichungen der Konstrukteure der Brücke, des Chefingenieurs Résal und des Ingenieurs des Ponts et Chaussées Alby in den Jahrgängen 1898 und 1899 der Annales des Ponts et Chaussées, sowie den Mittheilungen im Jahrgang 1899 des Génie civil, die sich in der Hauptsache jedoch auf die vorgenannte Bearbeitung stützen. Auch die beigegebenen Zeichnungen sind dieser Veröffentlichung nachgebildet.

Die Axe der Brücke bildet, wie der Grundriss (Abbildg. 1) zeigt, mit dem Stromstrich einen Winkel von 83°38‘. Die hochliegenden Seine-Kais haben an der Baustelle eine Entfernung von 155 m, zwischen den Geländern gemessen, davor lagern sich auf beiden Seiten je 22,5 m breite, tiefliegende Uferstrassen. Die Brücke hat dementsprechend in der Axe gemessen eine Lichtweite von 109 m zwischen den Widerlagern erhalten und 107,5 m Spannweite zwischen den Kämpfergelenken (vergl. den Längsschnitt Abbildg. 2). Beiderseits schliessen sich dann noch mehre Landöffnungen an, von denen die erste die tiefliegende Uferstrasse aufnimmt, während die zweite und dritte durch die Pylonenaufbauten und Treppenanlagen verdeckt werden. Die vierte, schon unter den hochliegenden Kais angeordnete Oeffnung dient zur Durchführung von Strassenbahngleisen während der Ausstellungszeit. Die Breite der Brücke zeigt das schon genannte ungewöhnliche Maass von 40 m. Davon entfallen je 10 m auf die beiderseitigen Bürgersteige, 20 m auf den durch kleine Perrons nach den Fahrrichtungen getheilten Damm. Das Längsgefälle steigt nicht über 1:50 auf der Hauptbrücke, wobei der Scheitel auf 32 m Länge durch einen Bogen von 800 m Halbmesser ausgerundet ist. Ueber den Seitenöffnungen sinkt das Gefälle auf 1:60 und 1:80, bis der Anschluss an die vorhandene Geländehöhe erreicht ist. Das Querprofil des Fahrdammes ist parabolisch ausgebildet mit einem Pfeil von 20 cm, also einem Gefälle von 1:50 im Mittel, das sich auf 1:25 an den Bordkanten verschärft. Die Bürgersteige haben 1:30 Querneigung.

Mit Rücksicht auf die ausserordentlich geringe, im Scheitel zur Verfügung stehende Konstruktionshöhe hat der Brückenbogen 3 Gelenke erhalten. Abgesehen von der statischen Bestimmtheit des Horizontalschubes ist mit dieser Anordnung der Vortheil einer wesentlichen Verminderung aller Biegungsmomente, einer Beseitigung des Einflusses der Temperaturschwankungen auf die Standfestigkeit und der Möglichkeit einer günstigen Anpassung der Bogenaxe an die Drucklinie verbunden, so dass eine ausschliessliche Beanspruchung des Bogens auf Druck erreicht wird. Dieser letztere Umstand gestattete es, statt einer schweren genieteten Konstruktion, die den Einbau fester Rüstungen und eine lange Montagezeit erfordert hätte, eine wesentlich leichtere Gusstahl-Konstruktion auszuführen, deren einzelne, in der Werkstatt auf das Sorgfältigste vorbereiteten Theile in einfacher und schneller Weise unter möglichster Vermeidung von Einbauten im Flussbette, also ohne jede wesentliche Störung der Schiffahrt, an Ort und Stelle nur durch Bolzen verbunden werden konnten.

Der Bogen hat unter diesen Verhältnissen über dem höchsten schiffbaren Wasserstande + 28,70 m, im Scheitel noch eine Lichthöhe von 6,38 m erhalten können. Die Lichthöhe von 6 m ist in 20,4 m, die von 5,5, m wie verlangt in nahezu 35 m Breite vorhanden (vergl. Abb. 2). Da die Kämpfergelenke mit Rücksicht auf Hochwasser und Eisgang auf + 29,25 gelegt werden mussten, verbleibt für den Bogen, zwischen den Gelenken gemessen, nur die Pfeilhöhe von 6,28 m, so dass sich ein Pfeilverhältniss von nur 1:17,12 ergiebt. (Ursprünglich wollte man sogar bis auf 1:20 herabgehen. Der Brückenschub würde dann von 288 t auf 345 t, auf 1 m Brückenbreite gerechnet, gestiegen sein.) Die Brücke wird somit an Kühnheit der Spannung von keiner bisher ausgeführten Bogenbrücke übertroffen. Nur die Mirabeau-Brücke in Paris, die bei 99,34 m Spannweite ein Pfeilverhältniss von 1:16,05 aufweist, reicht an diese Konstruktion heran.

Die Bodenverhältnisse sind in dem Längsschnitt, Abbildg. 2, zur Darstellung gebracht. Der Untergrund besteht in den tieferen Lagen aus Thon, der mit einer genügend starken Sandschicht überlagert ist, auf welche das Widerlager ohne Gefahr senkrechter Setzung gegründet werden konnte. Die Stärke und Grundfläche des Widerlagers ist derart bemessen, dass dasselbe ohne den Gegendruck der Erde und die seitliche Reibung lediglich durch die Reibung auf der Grundfläche festgehalten wird und dass der Baugrund höchstens 3 kg Pressung erhält, ein Maass, das sich bei der Alma-Brücke als zulässig erwiesen hat. Die Fundamente haben dementsprechend die sehr bedeutende Länge von 33,50 m und 44 m Breite erhalten. Der eigentliche Widerlagskörper hat eine Länge von 20 m. Der hintere Theil über den Fundamenten, auf denen sich die Landöffnungen aufbauen, ist zur Ersparniss und um den Schwerpunkt des ganzen Widerlagers mehr nach vorn zu legen, hohl gehalten. Die 3 m weiten, von 2 m starken Zwischenwänden eingefassten Kammern sind mit Sand und Kies gefüllt. Die Standfestigkeit des Widerlagers ist für die ungünstigsten Belastungen sowohl bei voller, als theilweise belasteter Brücke untersucht und zwar beide Male unter Berücksichtigung des Auftriebes sowohl bei gewöhnlichem wie bei Hochwasserstande.

Es ergaben sich hierbei in abgerundeten Zahlen die folgenden Kräfte:

Das Verhältniss des Bogenschubes zum Gewicht des Widerlagers stellt sich im ungünstigsten Falle noch etwa wie 1:2. Der Reibungs-Koeffizient ergab sich nach Versuchen für den inbetracht kommenden Boden nicht unter 0,58. Demnach ist die Sicherheit keine übermässig grosse, selbst wenn die Wirkung des Erddruckes und die seitliche Reibung berücksichtigt werden. Die Auflagerquader sind der grossen Beanspruchung entsprechend aus sehr hartem Material, Vogesen-Granit, hergestellt. Fünffache Quaderschichten vermitteln allmählich den Uebergang zu dem in Bruchstein in Zementmörtel – 400 kg Portlandzement auf 1 cbm Sand hergestellten Widerlagskern, dessen Schichten bis zu 45° gegen die Horizontale geneigt sind. Die Oberfläche des etwa 3,4 m dicken Betonfundamentes ist parallel zum Flusse mit Einschnitten versehen, um einem Abschieben wirksam vorzubeugen.

Das Fundament jedes Widerlagers besteht aus einem einzigen Caisson von 33,5 m Breite, 44 m Länge und etwa 330 t Eisengewicht (vgl. Abbildg. 3 a, b, c), das durch Scheidewände senkrecht zur Flussrichtung in 5 Kammern getheilt ist, die jedoch alle miteinander in Verbindung stehen, da die Wände im mittleren Theile nur aus Gitterwerk hergestellt sind. Die Decke der 1,9 m hohen Arbeitskammer wird durch 27 je 1,6 m hohe Träger gebildet, zwischen denen Beton eingestampft ist. Ebenso ist der keilförmige Hohlraum in den äusseren Schneiden der Caissons mit Beton ausgestampft und dadurch eine erhebliche Widerstandsfähigkeit dieser Schneiden und Dichtigkeit der Aussenwände erzielt worden. Auf der einschliesslich Decke 3,68 m hohen Kammer wurde mit dem Fortschritt der Absenkung eine 6 m hohe, ausgesteifte Blechwand aufgesetzt, die aus 1 m hohen, mit Asphaltfilz gedichteten und kalt vernieteten Blechen bestand. Sie bildete einen Fangedamm, in dessen Schutz das Mauerwerk der Widerlager ausgeführt werden konnte. Jede Kammer besitzt zwei Schächte, die sowohl mit Leitern für den Eintritt der Arbeiter, wie mit Einrichtungen für die Betonage und mit Luftdruck-Elevatoren für die Bodenförderung ausgerüstet sind. Nur je 1 Schacht der beiden kleineren Aussenkammern hat letztere Einrichtung nicht erhalten. Um an Arbeitszeit zu sparen, wurden die Schächte gleich in der vollen Höhe aufgeführt, welche sie für die tiefste Stellung der Caissons erhalten mussten. Hieraus ergab sich die Anlage einer hohen, 7,30 m über Caissondecke liegenden Arbeitsbühne mit Transportgleisen für die Bewegung des ausgehobenen Bodens bis zum Seine-Ufer, und einer niedrigeren zweiten Plattform zur Ausführung der Maurerarbeiten, so dass die beiden Arbeitsvorgänge völlig ungehindert von einander vor sich gehen konnten. Die Caissons wurden mit Rücksicht auf ihre aussergewöhnliche Grösse an Ort und Stelle montirt und sodann zunächst unter Baggerung ohne Luftdruck bis + 22,50 versenkt. Sie wurden sodann an das Popp’sche Luftdruck-Röhrennetz angeschlossen, was sich als billiger erwies, als die Ausführung einer eigenen Pressluft-Anlage. Da in den Popp’schen Leitungen jedoch ein Druck von 5 Atm. herrscht, so musste die Druckluft nach Passirung eines Zählers in besonderen Behältern, welche auch mit Anwärme-Vorrichtungen versehen waren, um im Winter die Bildung von Niederschlägen in den Leitungen zu verhindern, erst auf den nöthigen Arbeitsdruck zurückgeführt werden. Mit biegsamen Leitungen wurde die Druckluft sodann den Arbeitsbühnen zugeführt und nach den einzelnen Schachten vertheilt.

Die beiderseitigen Baustellen und die Kammern der Caissons wurden elektrisch beleuchtet von einer zu diesem Zwecke vom Unternehmer errichteten Zentrale mit 2 je 25pferdigen Dampfmaschinen, welche unmittelbar mit den Dynamos gekuppelt waren, die Gleichstrom von 140 Volt Spannung erzeugten. Für jede Maschine war ein besonderer Kessel vorgesehen. Thatsächlich genügte zum Betrieb die Hälfte der Anlage, während die andere als Reserve zur Verfügung stand. Bei der knappen Frist für die Ausführung der Gründungsarbeiten musste eben jede Möglichkeit einer Arbeitsstörung von vornherein vermieden werden.

Der Aushub des Bodens erfolgte derart, dass eine möglichst gleichmässige Absenkung der Caissons erzielt wurde. Die Arbeit war so eingetheilt, dass entweder alle Arbeiter an den Schneiden entlang Gräben aushoben, um die Absenkung zu veranlassen, oder den Boden im Inneren lösten und nach aussen beförderten. Während der Absenkung wurde in einfacher Weise durch an den Wänden in beiden Richtungen angebrachte Schlauchwaagen mit je 3 Visirvorrichtungen die wagrechte Stellung der Caissons kontrollirt und dann durch Belastung der zurückgebliebenen Ecken entsprechend nachgeholfen. Der gelöste Boden wurde anfangs durch Lowries von der oberen Plattform unmittelbar in Kähne abgestürzt, was sich aber als zeitraubend, gefährlich und kostspielig erwies. Man stürzte ihn nachher einfach in die Seine ab und baggerte wieder aus.

Nach Beendigung der Absenkung wurde die Sohle gut gereinigt, zunächst mit einer Lage Mörtel abgeglichen und dann der Stampfbeton in Lagen von 40 m eingebracht. Der Beton bestand aus 3 Theiten Seine-Kies auf 3 Theile Mörtel, letzterer aus 400 kg Portlandzement auf 1 cbm Seine-Sand.

Für die vollständige Fertigstellung beider Fundamente war nur 1 Jahr Frist gegeben. Mit dem rechten Caisson wurde am 19. April 1897 angefangen. Er war fertig abgesenkt und ausbetonirt am 7. Nov. 1897. Die mittlere tägliche Absenkung betrug dabei 11 cm. Der linke Caisson wurde erst spät im Herbst 1897 angefangen und war bereits am 26. März 1898 fertig ausbetonirt. Die mittlere Absenkung belief sich auf 12 cm für 1 Tag.

(Fortsetzung folgt.)

Das Ingenieurwesen auf der Pariser Weltausstellung des Jahres 1900 – I. Die Brücke Alexander’s III.

(Fortsetzung.) Die tragende Konstruktion der Strombrücke bilden 15 Gusstahlbogen im Abstande von 2,875 m, deren Form möglichst der mittleren Drucklinic angepasst ist. Die untere Laibung wird dabei aus einfachen Kreisbögen von 275 m Halbmesser gebildet, deren Mittelpunkte für die beiden Bogenhälften um 5,13 m senkrecht zur Brückenaxe verschoben sind, sodass der Scheitelwinkel etwas spitz wird. Die obere Laibung ist als Korbbogen geformt. Die Höhe der inneren Bögen von I-förmigem Querschnitt beträgt rd. 1 m am Kämpfer, 0,9 m im Scheitel und 1,50 m an der Stelle des grössten Momentes. Der Stirnbogen ist etwas stärker, des besseren Aussehens wegen aus mehren Mittelpunkten zusammengesetzt und mit prolilirter Ansichtsfläche versehen (Vergleiche die Abbildgn. 4 u. 5, welche die einzelnen Bogenstücke darstellen.) Jede Bogenhälfte ist aus 16 Theilen zusammengesetzt von 3,625 m horizontaler Projektion und 3,665 bis 3,725 m Bogenlänge. Da das Schwindmaass des Gusstahles zwischen 0,0102 und 0,0105 liegt, so giebt das auf das Bogensegment schon 8 cm. Es war daher eine sehr sorgfältige Ausführung des Gusses und eine Querschnitts-Anordnung mit möglichst gleichmässigen Wandstärken zur Erzielung guter Stücke ohne Risse und Spannungen erforderlich. Die 60 cm breiten Bogensegmente stemmen sich an den Stössen mit sauber abgehobelten, bezw. polirten Stossflächen zusammen, in denen ein gewisses Korrektionsmittel für die Genauigkeit der Bogenlängen liegt. Die einzelnen Bogenstücke werden durch je 12 Bolzen von 35 mm Durchmesser mit einander verbunden, von denen 2 ohne Spielraum eingesetzt sind, um die genaue gegenseitige Lage der Stücke zu bestimmen.

Die Ausführung der Bögen musste mit grösster Genauigkeit vor sich gehen, was um so schwieriger war, als wegen der schnellen Beschaffung des Materials 5 verschiedene Werke herangezogen werden mussten, denen immer ganze Bögen zur Ausführung übertragen wurden. Jedes Werk erhielt eine ganz genaue Schablone mit Einrechnung aller Maasse, sowie einen geaichten Maassstab und musste sich in der Werkstatt nach dieser Schablone jeden halben Bogen auf in Beton festgelegten Eisen-Unterlagen zusammenpassen, so dass keinerlei Nacharbeit mehr auf der Baustelle erforderlich wurde, Die Schablonen wurden in den Werkstätten auf das Sorgfältigste von den Beamten der Bauverwaltung kontrollirt, ebenso die Zusammensetzungs-Arbeiten, um jeden Fehler sofort auszumerzen. Es war das um so nothwendiger, als die Herstellung eines Bogenstückes von Fertigstellung der Holzform an nicht weniger als 2 Monate bis zur völligen Vollendung erforderte. Ein falsches Stück würde also den Bau um dieselbe Zeit aufgehalten haben. Vom Stirnbogen wurde ein Modell in der ganzen Länge hergestellt, wozu etwa 50 cbm Holz erforderlich waren. In der Länge eines halben Bogens durfte der Gesammtfehler 5 mm nicht überschreiten. Die Ausgleichung wurde durch bei der Montage eingelegte schmale Keilstücke am Scheitel bewirkt.

Für das Material der Bögen war eine Bruchfestigkeit von 45 kg/qmm bei 12% Dehnung und eine Elastizitätsgrenze von nicht unter 24 kg vorgeschrieben. Es waren jedoch bei grösserer oder kleinerer Dehnung entsprechend niedrigere bezw. höhere Festigkeiten zugelassen. Thatsächlich ergaben sich Elastizitätsgrenzen von 27,4-36,7 kg, Bruchfestigkeiten von 50,1-67,1 kg, Dehnungen von 15,8-19,4 %. Für die Drehbolzen, die aus Schmiedestahl, in Oel getempert und nochmals ausgeglüht, hergestellt wurden, sollten mit Rücksicht auf die besondere Wichtigkeit dieser Theile 40 kg Elastizitätsgrenze, 60 kg Bruchfestigkeit, 18%, Dehnung vorhanden sein. Auch hier ergaben sich bei den Versuchen höhere Festigkeitszahlen, die in den Werkstätten und gleichzeitig in der Ecole des Ponts et Chaussées vorgenommen wurden. Für die Schrauben waren 38 kg Bruchfestigkeit bei 28 % Dehnung vorgeschrieben.

Die Konstruktionen der Fahrbahntafel, der Vertikalen und der Querversteifungen sind in gewalztem Flusseisen hergestellt. Die Fahrbahntafel wird gebildet von mit C-Eisen verstärkten Blechen, auf denen qm Asphalt, darüber 1 cm Zementmörtel als Unterlage für das 12 cm hohe Holzpflaster aufgelegt sind. Um die freie Ausdehnung der breiten Holzpflasterfläche zu ermöglichen, sind zwischen der Bordkante und dem Pflasterabschluss federnde Theile eingelegt. Die Abdeckung der Bürgersteige besteht aus Zorés-Eisen mit aufgenietetem Blech, darauf 6 cm Beton und 1,5 cm Asphalt (vergl. die Brückenquerschnitte Abbildg. 6 u. 7).

Bei Berechnung der Träger sind die folgenden Gewichte zugrunde gelegt:

Das Gewicht der Verkehrslast ist mit 400 kg für 1 qm angeführt. Hiernach ergiebt sich ein Bogenschub von 621,203 t für Eigengewicht, 883,863 t bei belasteter Brücke. Temperatur und Winddruck (270 kg qm) sind auf den Bogen fast ohne Einfluss. Zugelassen sind 9 kg Druck für 1 qmm bei Eigenlast, 10 kg bei der ungünstigsten Belastung. Die Pressung auf die Bolzen am Kämpfer beträgt bei 20 cm Durchmesser, 80 cm Länge und einem Auflagerdruck von 909 t nur rd. 3,5 kg auf 1 qmm.

Die Formänderungen des Bogens sind genau untersucht worden. Die Senkung des Scheitels unter dem Einfluss des Eigengewichtes beträgt 0,1345 m, durch Verkehrslast weitere 0,0677 m, zusammen 0,2022 m. Es wurde hiernach für den Bogen eine Ueberhöhung von 26 cm vorgeschrieben. Die Bewegung des Bogenscheitels in senkrechter Richtung beträgt für einen Temperatur-Unterschied von 1° 0,00535 m. Ausserdem ist noch der Einfluss einer städtischen Dampfwalze von 4,2 m Axstand und 20,67 bezw. 11,33 m Axdruck untersucht. Dieselbe wirkt auf 1 Träger mit Einzellasten von 13,08 bezw. 9,73 t. Die Durchbiegung im Scheitel berechnet sich dann, wenn man den Bogen als ohne Zusammenhang mit den Nachbarbögen betrachtet, auf 11,5 cm.

Der Nachbarbogen senkt sich unter dem Einfluss der auf ihn entfallenden Last noch um 2,5 cm, sodass sich also 9 cm als Höhendifferenz zwischen zwei benachbarten Bögen ergeben. Um derartig starke Verschiebungen, die sich sehr unangenehm bemerkbar machen würden, zu verhindern, ist im Scheitel zwischen der Fahrbahnkonstruktion, die hier an sich nicht steif genug ist, und den Bögen eine besondere Querversteifung eingelegt, die in dem Querschnitt Abbildg. 7 nicht eingetragen ist. Es ist jedoch anzunehmen, dass die Schwankungen der Brücke, sobald diese nach Schluss der Ausstellung dem Fuhrwerksverkehr freigegeben wird, sehr beträchtlich und fühlbar sein werden. –

Das Ingenieurwesen auf der Pariser Weltausstellung des Jahres 1900 – I. Die Brücke Alexander’s III.

(Schluss) Ausserordentlich interessant gestaltete sich die Montage der Brücke durch die Forderung der Freihaltung einer 50 m weiten Schiffahrts-Oeffnung. Es war infolge dieser Forderung nothwendig, das Montagegerüstim mittleren Theile an einer besonderen, über der Brücke liegenden Tragekonstruktion aufzuhängen. Die Seitentheile konnten dagegen mit festen Lehrgerüsten ausgebaut werden. Um jede Gefährdung des Baues während der Montage durch Hochwasser oder Eisgang zu vermeiden, wurde die Aufhängung des Mitteltheiles an einer 120 m langen, also die ganze Breite der Seine von Ufer zu Ufer überspannenden Gitterbrücke bewirkt – Abstand der Träger 5,714 m, Höhe zwischen den Gurten 7,50 m – , die auf den beiden Ufern von Laufwagen gestützt wurde, welche sich auf einem Gleise von 4 m Spurweite parallel zu den Widerlagerstirnen bewegten. Während der Belastung durch die zu montirenden Bögen, von denen bei jeder Stellung der Rollbrücke je zwei aufgestellt werden konnten, stützte sich die Brücke auf die in 53 m Entfernung geschlagenen Stromjoche.

Die Montagerüstung ist in den Abbildgn. 9-12 dargestellt. Die Brücke hat also als freitragender Träger von 120 m nur das Eigengewicht zu tragen, während sie im belasteten Zustande als Balken auf 4 Stützen zu betrachten ist. Die Stromjoche bestehen aus einer doppelten Pfahlreihe von je 6 Pfählen in 3 m Axabstand mit einer Gesammttragkraft von 300 t. Sie sind deshalb so stark gewählt, weil sie den sehr erheblichen, auf die Brücke wirkenden Winddruck – 120 kg qm – aufzunehmen haben. Auf den Jochen sind eiserne Pfeiler aufgebaut, welche die Rollbrücke stützen. Sie mussten bei jeder Verschiebung der Brücke abgebaut und wieder aufgestellt werden. Die ebenfalls in Eisen konstruirten Laufwagen, welche die Enden auf den Ufern tragen, haben 5,85 m Höhe und stützen sich auf 10 Rollen, deren äusserste 11,50 m von Mitte zu Mitte entfernt sind. Die als mehrfaches Fachwerk ausgebildeten Träger der Rollbrücke haben eine Entfernung der Vertikalen von 3,625 m und sind in halber Höhe durch einen starken wagrechten Träger ausgesteift, welcher den Winddruck aufzunehmen hat. Das Material ist Flusseisen von 42 kg/qmm Bruchfestigkeit und 22 % Dehnung. Die Beanspruchung des Materials steigt unter dem Einfluss des Windruckes auf 13 kg/qmm. Die Brücke selbst hat ein Eisengewicht von 238,50 t. Das gesammte Eisengewicht der Hilfsbrücke mit den Laufwagen am Ufer, den Pfeilerstützen, den maschinellen Einrichtungen beläuft sich auf 383,5 t. Die Brücke wurde auf dem rechten Ufer montirt und dann übergeschoben, jedoch in 3 Absätzen, da Platz zur Montage in 1 Stück nicht vorhanden war. Um das Ueberschieben zu erleichtern, wurde am Vorderende ein 15 m langer Schnabel angenietet, dessen Unterfläche 20 cm ansteigt, um bei der berechneten grössten Durchbiegung des freien Endes der Brücke von 14-15 m doch das gegenüberliegende Auflager sicher zu erreichen. Die berechneten Spannungen bei der ungünstigsten Stellung steigen auf 15-16 kg/qmm. Das freie Ende wurde übrigens während der Ueberschiebung über die Mittelöffnung zeitweilig noch auf einer schwimmenden Rüstung aufgelagert.

Die Rollbrücke war an jedem Ende mit Dampfwinden ausgerüstet und mit einer Laufkatze für jede Brückenhälfte. Die mit der Bahn ankommenden Güssstücke wurden mit Dampfkrahnen zunächst auf Lowries gehoben und unter die Enden der Rollbrücke gebracht, dann angehoben und mit den Laufkatzen an die Versetzstelle transportirt. Die Laufkatzen besassen 2 Axen in 1,8 m Abstand und liefen im Inneren der Rollwinden auf einem Gleise von 0,31 m Spurweite. Die Bewegung der Laufkatzen erfolgte mit einer Kette ohne Ende, die beiderseits an der Katze anfasste und in der Brückenmitte über eine Rückkehrrolle lief. Die Hebung der Gusstücke wurde mit Drahtseilen bewirkt, die einerseits am Brückenende befestigt über die Heberolle der Laufkatze liefen und sich andererseits auf der Windetrommel der Dampfwinden aufwickelten. Die Aufhängung der Gusstücke an den Laufwagen war derart eingerichtet, dass man den ersteren eine ganz bestimmte Neigung geben konnte, um das genaue Versetzen zu erleichtern (vergl. Abbildg. 11 und 12). Von den Kämpfern ausgehend, wurden die Hälften der beiden zusammengehörigen Bögen bis zum Scheitelstücke gleichmässig versetzt, dann sorgfältig in der senkrechten Ebene ausgerichtet, worauf dıe Vergiessung der genau eingestellten Auflagerplatten mit reinem Zementmörtel erfolgte. Die beiden Bögen wurden darauf mit hölzernen Andreaskreuzen und Bolzen fest gegeneinander versteift. Man berechnete dann, welche Entfernung die letzten Bogenstücke bei einer Temperatur von 10° Cels. haben müssten und bemass danach die Dicke der zur genauen Herstellung der Länge und der Höhenlage des Bogens erforderlichen Keilstücke, die in verschiedenen Stärken vorräthig gehalten wurden. Die freiliegenden Stösse der einzelnen Bogenstücke wurden nunmehr mit Schraubenspindeln von 16 t Tragfähigkeit und 10 cm nutzbarer Hubhöhe unterstützt, die mit Dynamometern versehen waren, sodass man sie dem Gewicht des Bogens entsprechend (5-6 t im Scheitel, 7-8 t am Kämpfer) durch Anziehen belasten konnte, bis das ganze Gewicht sicher auf den Schrauben ruhte. Durch etwas stärkeres Anziehen wurden alsdann die vorher den Bogen tragenden Holzunterklotzungen freigemacht, so dass sie herausgezogen werden konnten, während man andererseits in der Lage war, die Keile und Scheitelstücke einzusetzen und schliesslich den Bogen durch gleichmässiges Lösen der Schrauben auszurüsten. Während nun die Aussteifungen, Vertikalen usw. des Bogenpaares eingebaut wurden. verschob man die Rollbrücke, demontirte die Stützen auf den Stromjochen und stellte sie an der neuen Stelle wieder auf, worauf die vorbeschriebene Arbeit aufs Neue begann. Von der Ausrüstung eines Bogenpaares bis zur Vollendung des anderen wurden 20 Arbeitstage gebraucht. Die Zusammensetzung eines Bogens ausschliesslich der mühsamen, genauen Aufstellung der Kämpferauflager und des Einsetzens der Scheitelstücke erforderte dabei nur 1 Tag. Mit der Montage der ersten Bögen wurde im November 1898 begonnen und am 9. Juni 1899 konnte der letzte Bogen ausgerüstet werden. Die Montage wurde von den Creuzot’schen Werken geleitet, denen auch der spezielle Entwurf und die Ausführung der Montage-Rollbrücke und der maschinellen Einrichtung dazu obgelegen hatte.

Im Jahre 1895 wurden die ersten Verhandlungen über den Brückenbau geführt, im Januar 1897 die Ausführungs-Pläne für die Gründung, im Juli 1897 diejenigen für die Eisenkonstruktion wenigstens in der Hauptsache genehmigt. Dass es trotz der knapp bemessenen Zeit und trotz der Eigenartigkeit der Konstruktion, die ganz neue, schwierige Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der betheiligten Werke stellte, gelungen ist, den Bau glücklich zu Ende zu führen, darf mit Fug und Recht als eine hervorragendeLeistung der entwerfenden und leitenden Ingenieure wie der ausführenden Unternehmungen bezeichnet werden. –

Dieser Artikel erschien zuerst 14. & 18.07.1900 in der Deutsche Bauzeitung.

Inhaltsübersicht

Die Artikelserie “Das Ingenieurwesen auf der Pariser Weltausstellung des Jahres 1900” besteht aus 5 Teilen:

I. Das Ingenieurwesen auf der Pariser Weltausstellung des Jahres 1900 – I. Die Brücke Alexander’s III.

II. Das Ingenieurwesen auf der Pariser Weltausstellung des Jahres 1900 – II. Die Versorgung der Ausstellung mit Betriebs-Kraft und Licht

III. Das Ingenieurwesen auf der Pariser Weltausstellung des Jahres 1900 – III. Die Anlagen für den Verkehr innerhalb des Ausstellungs-Gebietes

IV. Das Ingenieurwesen auf der Pariser Weltausstellung des Jahres 1900 – IV. Die Ausstellung von Ingenieurwerken

V. Das Ingenieurwesen auf der Pariser Weltausstellung des Jahres 1900 – V. Die Ausstellung in Vincennes und des Verkehrswesens