Kabelklemmen im Brückenbau: Suspensionsbrücken am Bosporus sicher verschraubt

21.08.2015

Die Schraubenverbindungen der Kabelklemmen der Bosporus Brücken (Suspensionsbrücken) in Istanbul wurden mit ITH Schraubenspannzylindern sicher und präzise vorgespannt. Hier finden Sie eine informative Grafik der Anwendung sowie anschauliche Fotos der Anwendung.


 
 

Istanbul | Tokyo | Meschede.

Die beiden einzigen Istanbuler Autobahnbrücken über den Bosporus hängen an jeweils zwei Tragkabeln mit einer Gesamtlänge von über 1.400 Metern und einem Durchmesser von mehr als 2,5 Metern. Die Tragkabel der Suspensionsbrücken (Hängebrücken) bestehen aus zahlreichen, hochfesten Drahtseilen, welche durch insgesamt 84 Kabelklemmen in zwei Ausführungen zusammengepresst werden. Zusätzlich dienen die Kabelklemmen auch als Anschlagpunkte für die Hängerkabel zur Fahrbahndecke. 

Die rund 700 Schraubenverbindungen M36x734 der Kabelklemmen wurden während eines groß angelegten Wartungsprojekts präzise und sicher verschraubt. ITH Schraubtechnik lieferte fundiertes Fachwissen im Ingenieur wesen, Schraubwerkzeuge, professionelles Projektmanagement und erfüllte alle Anforderungen des internationalen Großprojekts.

 
 

Kabelklemmen an Suspensionsbrücken im Brückenbau: Vorspannen der Schraubenverbindungen
 
 

Zur Auslegung von Kabelklemmen und deren Schraubenverbindungen

Um die in Brücken auftretenden Lasten (unter anderem Eigengewicht, Nutzlast, dynamische Lasten) effizient aufnehmen zu können, bestehen die Tragkabel häufig aus zahlreichen, einzelnen Stahldrähten -  so auch zum Beispiel  auch an der Golden Gate Bridge in San Franciso, USA. Die hochfesten Stahldrähte münden auf beiden Uferseiten in Ankerblöcken (Betonfundament) und werden während der Führung über die Pylone (Brückenpfeiler) durch Kabelklemmen zusammengepresst.

An den Bosporusbrücken werden zwei Ausführungen von Kabelklemmen verwendet:

  1. Kabelklemme, zweischalig, Innenradius r > 280 mm
    mit 10 x Dehnschaftschrauben M36x734 mit kardanischen Scheiben 
  2. Kabelklemme, zweischalig, Innenradius r > 290 mm
    mit 4 x Dehnschaftschrauben M36x734 mit kardanischen Scheiben
 
 
Vorspannen der Kabelklemme  r > 280 mm (Seitenansicht): 5 x ITH Schraubenspannzylinder mit 5 x Dehnschaftschrauben M36 pro Seite.

Kabelklemmen dienen auch als Anschlagpunkt für Hängerkabel

Jene Kabelklemmen, die zwischen den Pylonen positioniert sind, dienen ebenfalls als Anschlagpunkt für die Hängerkabel, an denen die Fahrbahndecke hängt. Die vertikal verlaufenden Hängerkabel werden am Anschlagpunkt der Unterschale sphärisch gelagert, auf der Fahrbahndecke ankern sie in einer Gussplatte.


Einsatz kardanischer Scheiben in Schraubenverbindungen

Im Vergleich zu Maschinenbaukomponenten sind die Toleranzen im Stahlbau und die Toleranzen der Kabelklemmen aus Betonverbundstoff relativ hoch. Die Auflageflächen werden nicht mechanisch nachgearbeitet. Dies und weitere Faktoren führen dazu, dass die Schraubenverbindung eine gewisse Schiefstellung erhält. Zum Ausgleich der Schiefstellung wurden kardanische Scheiben zwischen Mutter und Auflagefläche integriert. 

Entsprechend wurden auch die ITH Schraubenspannzylinder mit einer kardanischen Scheibe in der Abstützung ausgelegt. „Durch die individuelle Auslegung kann eine hohe Präzision und Gleichmäßigkeit beim Einbringen der Vorspannkräfte in Schraubenverbindung gewährleistet werden“, erklärt ITH-Geschäftsführer Frank Hohmann. „Dies ist entscheidend für eine Dauerfestigkeit der Schraubenverbindung“.


 
 
ITH Multi Tensioning: Paralleles Vorspannen der Dehnschaftschrauben M36x734  mit 4 x ITH Schraubenspannzylindern Typ ES 36-470.

Präzises Einbringen der Vorspannkräfte mit ITH Multi Tensioning

Vor der Montage der Kabelklemmen wurden die einzelnen Stahldrähte hydraulisch zusammengepresst. Danach wurden alle Schraubenverbindungen einer Kabelklemme parallel mit einstufigen ITH Schraubenspannyzlindern Typ ES 36-470 präzise vorgespannt. 

Hierbei kam das System „ITH Multi Tensioning“ zum Einsatz, bei dem alle verwendeten Schraubenspannzylinder in einem Hydraulikkreislauf zusammengeschlossen werden. Damit wurden die Vorspannkräfte bei einer hohen Systemgenauigkeit von ± 2,0% präzise, gleichmäßig und parallel in die Schraubenverbindungen eingebracht.


Internationale Branchenführer vertrauen ITH Schraubtechnik

„Projekte mit solch einer infrastrukturellen Tragweite bekommen immer viel Aufmerksamkeit vor Ort“, berichtet ITH-Geschäftsführer Frank Hohmann, der das weltweit agierende Familienunternehmen ITH Schraubtechnik zusammen mit seinem Bruder Jörg Hohmann leitet. „Verzögerungen konnte sich kein Projektpartner erlauben. Zur Zufriedenheit aller wurde das Projektmanagement als auch die Montage der Schraubenverbindung termingerecht realisiert“. 

Für das Wartungsprojekt der Brücken hatte das türkische Verkehrsministerium ein japanisches Unternehmen beauftragt, welches ITH Schraubtechnik aus Deutschland als Experten für Schraubenverbindungen heranzog. Neben termingerechtem Projektmanagement waren dem Projektpartner auch wichtig:

  1. Technische Expertise bei Verbindungselementen und Schraubwerkzeugen
  2. Arbeitssicherheit nach internationalen Standards
 
 
Die Schraubenverbindungen der Kabelklemmen an der Bsporusbrücke in Istanbul wurden während eines Wartungsprojekts mit 10 x ITH Schraubenspannzylindern Typ ES 36-470 präzise vorgespannt.

Internationale Projekte als "täglich Brot"

„Internationale Projekte sind unser `täglich Brot`. Es hat sich als sehr produktiv erwiesen, dass unser Kollege von ITH Japan im Projekt involviert war. Japanische Unternehmen sind für Ihre Genauigkeit hoch angesehen.“, führt Frank Hohmann aus. „Wir bedanken uns für das entgegengebrachte Vertrauen, dem wir jederzeit gerecht wurden“. 

Und dies nicht zum ersten mal: ITH Schraubtechnik unterhält langjährige Partnerschaften zu weltweiten Branchen- und Industrieführern, die der Expertise und dem Know-How von ITH Schraubtechnik vertrauen.  ITH entwickelt, produziert und vertreibt Schraubwerkzeuge  fürnahezu alle  industrielle Schraubenverbindungen < M16 in zahlreichen Branchen .


1.400 Meter lange Tragkabel überbrücken 1.000 Meter Bosporus bei 400.000 Fahrzeuge täglich

Die beiden einzigen Istanbuler Autobahnbrücken über den Bosporus – 

  1. die Bogazi Brücke (Bezeichnung 1BB)
  2. die Fatih-Sultan-Mehmet Brücke (Kürzel FSM; Bezeichnung 2BB)


werden täglich mit über 400.000 Fahrzeugen belastet. Die jeweils zwei Pylone der Suspensionsbrücken (Hängebrücken) mit einer Gesamthöhe von 165 Metern stehen in einer Distanz von 1.074 Metern Stützweite (1BB) beziehungsweise 1.090 Metern Stützweite (2BB) auf der europäischen und asiatischen Seite Istanbuls. Die jeweils sechs Fahrbahnen werden dabei von jeweils zwei aus zahlreichen Drahtseilen bestehenden Tragkabeln mit einer Länge von über 1.400 Metern getragen.


Daten und Fakten zur Schraubenverbindung und zur Anwendung

Ort

  1. Bogazi Brücke (BB1), Istanbul, Türkei
  2. Fatih Sultan Mehmet Brücke (BB2), Istanbul, Türkei

Anwendung

  1. Kabelklemmen („Cable Clamps“), Innenradius r > 280
  2. Kabelklemmen ("Cable Clamps"), Innenradius r > 290

Schraubenverbindung

Dehnschaftschrauben M36x734; Besonderheit: hoher Gewindeüberstand > 70 mm an beiden Enden, kardanische Scheiben auf beiden Seiten

Schraubwerkzeuge

Einstufige ITH Schraubenspannzylinder Typ ES 36 - 470, patentiertes ITH Sicherheitskonzept, federnde Drehhülse, kardanische Scheibe im Zylinder integriert.

Anziehmethode

„Hydraulisches torsions- und reibungsfreies Anziehen“ mittels „ITH Multi Tensioning“: Paralleles Anziehen von zwei oder mehr Schraubenspannzylindern gewährleistet gleichmäßiges, präzises Einbringen der Vorspannkräfte in die Schraubenverbindung. Dazu wurden die Schraubenspannzylinder in einem Hydraulikkreislauf parallel geschaltet und durch das elektrische Hochdruckaggregat ITH Eco-MAX 17 betrieben.

Weiterführende Informationen

„Hydraulisches, reibungs- und torsionsfreies Anziehen“: Das 3D-Animationsvideo erklärt das Prinzip des Verfahrens in 47 Sekunden.


Hydraulisches, reibungs- und torsionsfreies Anziehen: Die Methode erklärt in 47 Sekunden


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Weiterführende Informationen

  • Übersicht aller Bauformen hydraulischer Drehmomentschrauber, basierend auf dem Drehmoment-Verfahren, beziehungsweise dem Drehwinkelverfahren.
  • Elektrische, pneumatische und Akku-Drehschrauber, welche nach dem Drehmoment-Verfahren, bzw. Drehwinkelverfahren arbeiten.
  • Finden Sie hier ITH Verbindungselemente für industrielle Anwendungen: Muttern, Schrauben, Unterlegscheiben, auch in Sonderausführungen, sowie ITH Rundmuttern RMS / RMS und IHF Verbindungselemente. Lieferspektrum: M 20 bis W 510 ( (3/4'' bis 20'') und größer.
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