Schwerlastrampen für Flurförderfahrzeuge in Gerüstbauweise

Fortlaufende Modernisierung, Instandsetzung von Bestandsbauwerken im öffentlichen und privaten Bereich sowohl im Straßen- und Brückenbau, bei Bahnhöfen als auch im allgemeinen Hochbau und Wohnungsbau bringen permanent Erweiterungen im Einsatz von temporären Gerüstkonstruktionen mit Sonder- und/oder Spezialgerüsten mit sich. Infolge eingeschränkter örtlicher Zugänglichkeiten des Bestandsbauwerkes oder auch durch umliegende Umgebungsbebauungen ist oft nur ein Materialtransport der notwendigen Einzelbauteile zur Schaffung von Zugänglichkeiten oder Abstützungen etc. nur von Hand möglich. Das wiederum führt dazu, dass innovative Gerüstbaulösungen erst die tatsächliche Umsetzung der notwendigen bauseitigen Sanierung oft auch im Betriebszustand der Bestandsbauwerke möglich machen. Nachfolgend beschriebenes Beispiel soll dies verdeutlichen (Abb. 1).

Für eine umfassende Bauwerkssanierung an der Stockholmer Allee in Köln wurde unter Berücksichtigung der örtlichen Platzverhältnisse eine Schwerlastrampe in Gerüstbauweise benötigt, die in Anlehnung an die DIN EN 12811 bzw. die DIN EN 12812 erstellt und innerhalb von zwei Jahren wieder demontiert wurde. Die Gerüstkonstruktion wurde aus vorgefertigtem Systemmaterial mit Ergänzungen aus Stahlrohr-Kupplungsmaterial und systemfreien Zubehör erstellt.

Entsprechend den bauseitigen Vorgaben wurde die Gerüstkonstruktion mit Bodengründung in Lastklasse 4 mit einer Nutzlast von NL = 3,00 kN/m² auf 1,0 Arbeitslagen eingestuft. Zusätzlich musste die Schwerlastrampe in der Lage sein, die Lasten aus folgenden Flurförderfahrzeugen aufzunehmen (Abb. 2):
1) Betonfräse mit einem Eigengewicht von 3,50 t (siehe Datenblatt)
2) Radlader mit einem Eigengewicht von 3,75 t (siehe Datenblatt)

Um die notwendigen Sanierungsarbeiten innerhalb des Bestandsbauwerkes wirtschaftlich und arbeitssicherheitstechnisch sinnvoll umzusetzen, war der Einsatz der genannten Betonfräse als auch des Radladers zur Durchführung der bauseitigen Arbeiten und auch des notwendigen Materialquertransportes zwingend erforderlich. Damit alle Arbeitsstellen mit den Flurförderfahrzeugen erreicht werden konnten, als auch zur Überbrückung der in Abb. 1 dargestellten Höhendifferenz, wurde eine temporäre Schwerlastrampe benötigt, die dann in Gerüstbauweise durch die Fachleute der Firma Odendahl GmbH aus Köln umgesetzt wurde (Abb. 3).

Um die Gerüstkonstruktion sinnvoll auslegen zu können, wurde zuerst die tatsächliche Nutzung in Abstimmung mit dem Gerüstbenutzer wie folgt definiert:

Bauphase 1
Nutzung als Zugangsgerüst mit Materiallagerung mit einer vollflächigen Nutzlast von NL = 3,0 kN/m²
Bauphase 2
Nutzung als Schwerlastrampe mit Belastung aus den genannten Flurförderfahrzeugen ohne zusätzliche Nutzlasten

In Abstimmung mit dem bauseitigen Sicherheitskoordinator wurde im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung als auch einer durch den Gerüstaufsteller erstellten Betriebsanweisung/Nutzungsanweisung definiert, dass die gleichzeitige Nutzung der Schwerlastrampe mit Flurförderfahrzeugen und Montagepersonal aus arbeitssicherheitstechnischen Gründen auszuschließen war.

Zur durchgehenden Gewährleistung der Betriebssicherheit wurden dann entsprechend Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) die entsprechenden Dokumente/Unterweisungen etc. vom Gerüstaufsteller erstellt, an den Gerüstbenutzer übergeben und mit dem Gerüstbenutzer abgestimmt, da der Gerüstbenutzer für die Betriebssicherheit nach Übergabe/Freigabe der Gerüstkonstruktion durch den Gerüstaufsteller und gegebenenfalls eines Prüfingenieurs verantwortlich ist.

Neben den örtlichen geometrischen Vorgaben, den gestellten Anforderungen zur Nutzung als auch den Regelwerken war die so festgelegte Nutzungsvereinbarung die Grundlage für die technische Bearbeitung der Gerüstkonstruktion, da die geforderte Gerüstkonstruktion je nach Bauphase eine Mischkonstruktion aus Arbeitsgerüst nach DIN EN 12811 und Traggerüst nach DIN EN 12812 unter Beachtung der Regelwerke für Verkehrswege darstellte. Dies erschwerte eine eindeutige formale Einstufung und damit die verbundene regelgerechte Nachweisführung.

Da die Gerüstkonstruktion außerhalb der Regelausführung einzustufen ist und eine Nutzung durch Dritte planmäßig vorgesehen wurde, ist die Erstellung einer prüffähigen Ausführungsplanung der Gerüstkonstruktion durch den Gerüstaufsteller als auch die Abnahme durch einen Sachverständigen Prüfingenieur, als „selbstverständlich“ anzusehen, was eine formale Abstimmung im Zuge der technischen Bearbeitung möglich gemacht hat.

Im Zuge der technischen Abstimmung mit dem Gerüstaufsteller, dem Gerüstbenutzer als auch dem Prüfingenieur wurden dann im Vorfeld die in der Nachweisführung anzusetzenden Lastgrößen aus z. B. Nutzlast Arbeitsbetrieb, Radlast Flurförderfahrzeuge, Bremslasten und Anfahrlasten Flurförderfahrzeuge usw. mit den jeweiligen Teilsicherheitsbeiwerten unter Beachtung der gültigen Regelwerke festgelegt, um eine wirtschaftlich sinnvolle und sichere Gerüstkonstruktion erstellen zu können.

Beispielrechnung zur Verdeutlichung (Kurzbeschreibung)
Eigengewicht Radlader: G = 3.719 kg = 37,0 kN
Anzahl der Räder: n = 4

Beispiellastfall Nr. 1:
Lastverteilung bei Betriebszustand Leerfahrzeug
ca. 60 % auf die beiden hinteren Räder
ca. 40 % auf die beiden vorderen Räder

Beispiellastfall Nr. 2:
Lastverteilung bei Betriebszustand „volle Schaufel“
ca. 60 % auf die beiden vorderen Räder
ca. 40 % auf die beiden hinteren Räder

Beispiellastfall Nr. 3:
Lastverteilung bei Betriebszustand „volle Schaufel“ + Bergabfahrt + Bremsung
ca. 70 % auf die beiden vorderen Räder
ca. 30 % auf die beiden hinteren Räder

Das bedeutet: Je nach Betriebszustand, Bewegungsrichtung und Lastfall veränderte sich die durch die Gerüstkonstruktion aufzunehmende Radlast und damit auch die notwendige konstruktive Ausbildung deutlich. Im Beispiel mussten je nach Lastfall und Betriebszustand Radlasten in der Größenordnung von 13,50 kN < Rd < ca. 21,50 kN aufgenommen werden, was selbstverständlich massive Auswirkungen auf den gewählten Bodenaufbau als auch die gewählten Feldweiten hatte.

Hinzu kamen dann noch Horizontallasten aus Bremsen und Anfahren der Flurförderfahrzeuge auf Höhe der Belagsebene der Schwerlastrampe als auch Horizontallastanteile aus Schiefstellung etc., was zu Horizontallasten in der Größenordnung von 3,15 kN < Hd < 11,20 kN je Stielreihe in beide Richtungen der Gerüstkonstruktion führte.

Bei Radlasten von Rd ≤ 21,50 kN sollte schnell klar sein, dass ein verstärkter Bodenaufbau mit entsprechenden Belagsriegeln bzw. Feldweiten erforderlich ist, um die auftretenden Lasten durch die Systembauteile aufnehmen bzw. ableiten zu können (Abb. 4).

Dazu kommt dann noch eine entsprechende Lagesicherung der Einzelbeläge, z. B. durch Verschraubung, um ein Verrutschen beim Bremsen oder Anfahren des Flurförderfahrzeuges zu vermeiden.

Nach Aufnahme und Verteilung der aufzunehmenden Vertikal- und Horizontallasten war die Lastüberleitung in die Systemgerüstbauteile als auch die Gerüstbauteile selbst zu prüfen bzw. nachzuweisen, um die Lastweiterleitung in die Gründung bzw. in den Baubestand zu gewährleisten. Durch die gewählte Aufbauvariante (Abb. 1 bzw. Abb. 3), d. h. das Modulgerüst wurde durch den Einsatz von Kippfüßen schiefwinklig aufgebaut, als auch durch den gezielten Einsatz von Gerüstankern bzw. Bodenankern, konnten die teilweise notwendigen Stahlrohr-Kupplungsverstärkungen auf ein Minimum reduziert werden, um eine nachweisbare und montagefreundliche Gerüstkonstruktion zu erstellen.

Das Beispiel zeigt einmal mehr die Leistungsfähigkeit als auch die Komplexität von innovativen Gerüstkonstruktionen, angefangen von der Idee, über die Planung der Konstruktionsausführung als auch der notwendigen Montage- bzw. Demontageleistung und den damit verbundenen fachlichen Anspruch an den Gerüst-aufsteller, aber auch an den Gerüstbenutzer bzw. die ausschreibende Stelle.

Autor: Dipl.-Ing. Heiko Tomshöfer