[wulf43]

Hallo Stummigemeinde,
In mehreren Etappen, vom Konzept bis zur Fertigstellung, soll dieser Bericht den Bau einer Beton-Bogenbrücke beschreiben. Zunächst schon mal ein Bild vom Ergebnis.


Die Bogenbrücke

Die Situation
Auf meiner Anlage führen zwei doppelgleisige Strecken über ein Tal. Dieses Tal habe ich in der sogenannten „hängenden“ Bauweise konzipiert. Beide Trassen verlaufen im Bereich des Tals nicht horizontal. Eine Strecke wird von einem Viadukt überbrückt. S. a. Baubericht:
viewtopic.php?f=15&t=154570#p1758585
Bei der zweiten Strecke wird mit einer Beton-Bogenbrücke das Tal überwunden.


Ausgangslage: Tal mit den zwei provisorischen Brücken.


Ausgangslage: Die Trassen über dem Tal


Entwurf und Bau des Bogens
Der Entwurf fing mit einer banalen Skizze an, die ich nicht vorenthalten will.


Entwurfsskizze

Ja, so trivial begann das Ganze!
Das wesentliche Gestaltungsmerkmal ist natürlich der Bogen. Als Basis habe ich ein Spantengerüst gewählt. Die drei Bogen-Spanten sind mit Querstreben verbunden. Die Bögen bestehen aus 7-fach verleimten 10 mm dicken Sperrholz. Für das Aussägen mit der Stichsäge und die nachfolgende Bearbeitung mit Raspel, Feile und Schmirgelpapier wurden sie als Paket gespannt und gemeinsam behandelt. Für die Fertigung war es notwendig, die Bogenform vor dem Sägen auf das Sperrholz zu zeichnen. Also mussten die Abmessungen schon im Detail bestimmt sein.


Spantengerüst des Bogens

Die Form des Bogens folgt einer Parabel. Die Dicke variiert zwischen den Widerlagern an den Enden und der Bogenmitte. Für die Konstruktion war es also notwendig, je eine Parabel für die Ober- und Unterseite zu bestimmen. Die nächste Skizze zeigt die Bestimmungsgrößen für den Bogen. Aus diesen Größen können die drei Parabeln P1, P2 und P3 bestimmt werden. Damit lassen sich Koordinaten für Stützpunkte berechnen, die dann auf das Sperrholz zu übertragen sind.


Bestimmungsgrößen für den Bogen

Vor der Bogenfertigung wurde aber zur Beurteilung der Wirkung eine Zeichnung im Maßstab 1:1 angefertigt. Die Spannweite (680 mm) und die Bogenhöhe (105 mm) der Brücke sind quasi durch die Anlagensituation vorgegeben (s. obige Skizze). d = 6 und e = 10 habe ich frei nach Gefühl gewählt.


Bogenkonstruktion


Bogen-Spanten als Paket verschraubt


Stark vergrößerter Ausschnitt: Verschraubung


Die drei Einzel-Spanten

Die Querstreben bestehen aus Einzelsegmenten. Deren Länge war sorgfältig abzustimmen. Das Spantengerüst wurde mit Weißleim zusammengeklebt und während des Abbindevorgangs mit Spannzangen fixiert.


Kleben des Spantengerüsts

Als obere und untere Deckschicht für den Bogen wurde jeweils 1 mm dickes Sperrholz verwendet. Dieses musste abschnittsweise, ebenfalls mit Weißleim, aufgeklebt werden. Dabei wurde es natürlich auch gespannt.


Aufkleben der Deckschicht


Spannzangen in Funktion


Rohbau des Bogens

Soweit für den ersten Teil.
Gruß
Wulf

[Dieseljung]

Hallo Wulf,

das Ergebnis kann sich wirklich sehen lassen ,glaubt man garnicht was da für eine Arbeit drin steckt.
Bin gespannt wie es weiter geht.

[wulf43]

Hallo Michael,
zunächst vielen Dank für den positiven Kommentar.
Nun folgt der nächste Teilumfang.
Die Fertigbearbeitung des Bogens erfolgte in den Schritten Kantenbearbeitung, Spachtelauftrag und Schleifen.


Stellprobe mit dem Bogen. Im Hintergrund ist der eingebaute Viadukt zu erkennen.

Die Brückenköpfe sind relativ einfach gestaltet. Sie bestehen aus einem offenen an das Trassenbrett angepasstem U. Mit Leisten wurden die Verstärkungsstützen angedeutet.


Brückenköpfe


Anpassprobe: Widerlager, Brückenkopf und Bogen


Die Bogenbrücke nimmt Gestalt an

Grundanstrich
Für den Grundanstrich habe ich Betongrau von Heki gewählt. Der Farbauftrag wurde mit der Kunststoffrolle durchgeführt. Ein Farbvergleich mit realen Betonsäulen war zufriedenstellend. Die Trasse musste natürlich vor dem Farbauftrag gespachtelt werden.
Bild: Vergleich mit realen Beton, Grundfarbe passt recht gut
Die Säulen zur Stützung der Trasse bestehen aus 13 * 13 mm Leisten. Sie mussten in Länge und Form angepasst werden. Sie wurden ebenfalls grundiert.


Die Einzelteile

Zunächst wurden nur die Brückenköpfe eingebaut. Das war notwendig für die Gestaltung des Talgeländes. Die Fertigstellung der Brücke erfolgte erst nach dem die Landschaftsgestaltung des Tals weitgehend abgeschlossen war. Grund war die bessere Zugänglichkeit für alle Arbeitsschritte bei der Gestaltung des Tals (s. Baubericht Viadukt).
Beim nächsten Mal beschreibe ich die Fertigung des Geländers.
Gruß
Wulf

[wulf43]

Das Geländer
Die Skizze zeigt die von mir gewählten Abmessungen. Für die Pfosten habe ich ein Messing U-Profil 1*1 mm verwendet. Handlauf und Längsstrebe sind aus Messing-Rundstangen (Durchmesser 0,5 mm). Diese Materialien können als Stangen mit der Länge von 1m im einschlägigen Handel erworben werden.


Maßskizze des Geländers

Die Pfosten sind in Bohrungen, die direkt im Trassenbrett eingebracht sind, eingepresst. Der Hüllkreis der Pfosten beträgt 1,4 mm. Der Bohrungsdurchmesser wurde 0,2 mm kleiner gewählt. Durch dieses Untermaß entsteht eine gute Verbindung zwischen Pfosten und Trassenbrett. Handlauf und Längstrebe sind mit den Pfosten verlötet. Die Rundstangen haben nur eine sehr geringe Eigensteifigkeit. Sie lassen sich daher schwierig handhaben. Ohne Verwendung von Hilfsmitteln wäre sicher kein zufriedenstellendes Ergebnis durch Löten zu erzielen gewesen. Die Länge des Geländers beträgt 106 cm. Insgesamt waren 87 Pfosten notwendig. Bei der Zahl war es ebenfalls zweckmäßig, sowohl zum Ablängen als auch zum Einbringen der Bohrungen und zum Einpressen der Pfosten Hilfsmittel zu verwenden.
Arbeitsgänge und Hilfsvorrichtungen
Aus der U-Profil-Stange mussten 20mm lange Abschnitte abgetrennt werden. Dazu habe ich eine Proxxon mit Trennscheibe verwendet. Mit der abgebildeten sehr einfachen Vorrichtung war das schnell und problemlos möglich.


Ablängen U-Profil

Für das Anzeichnen der Lage für die Bohrungen im Trassenbrett habe ich einen Winkel mit Bohrungen im Pfostenabstand als Schablone eingesetzt. Nach dem Anzeichnen wurde mit einer Reißnadel die Bohrstelle durch leichtes Eindrücken fixiert.


Schablone zum Anreißen der Lochposition

Für das Bohren kam wieder die Proxxon zum Einsatz. Um eine einheitliche Tiefe der Bohrungen zu gewährleisten, wurde die Auskraglänge des eingespannten Bohrers auf das notwendige Maß eingestellt. Dann Bohren bis das Futter aufsetzt. Allerding habe ich eine Zwischenlage genutzt. Ein Stück Leiterplatte mit Schlitz. So entstanden keine Marken auf der Trassenoberfläche.


Bohren bis Futter aufsetzt


Primitive Zwischenlage

Das Einpressen der Pfosten geschah mit einem Stück Rundmaterial, das eine Bohrung der notwendigen Tiefe besaß. So war sichergestellt, dass alle Pfosten dieselbe Höhe hatten.


Einpressen der Pfosten


Alle Pfosten sind gesetzt

Für das Löten des sehr flexiblen 0,5 mm dicken Drahtes habe eine Spannvorrichtung konzipiert. An beiden Enden, also links und rechts ca. 1m auseinander, befindet sich je eine Spanneinheit. Sie besitzt Bohrungen (0,5 mm) zur Aufnahme der Drähte. Mit Platte und Schraube werden die Drähte geklemmt. Die linke Spanneinheit wurde mit einer Spannzange auf der Trasse festgesetzt. Die rechte ist längs beweglich. Sie ist aber über eine Gewindestange mit einem festen Spannpunkt verbunden. Dieser ist durch den auf der Trasse festgesetztem Alu-Winkel gegeben. Durch Drehen der Mutter kann die Spannung erzeugt werden. Damit bestehen relativ günstige Voraussetzungen für das Löten. Zunächst erfolgte das Löten an jedem dritten Pfosten. Der Handlauf wurde auf die Pfosten gesetzt. Die Längsstrebe wurde innen an die Pfosten gelötet. Bei der Längsstrebe erfolgte noch eine Höhenkontrolle mit einer Lehre (ein hochtrabendes Wort für eine auf die richtige Dicke gefeilte Holzleiste). Die restlichen Lötverbindungen konnten dann ohne jegliche Überprüfung vorgenommen werden. Das Ganze hat sehr gut funktioniert.


Die linke Spanneinheit, mit Spannzange festgesetzt.


Die rechte Spanneinheit. Längs verschiebbar.


Spannvorrichtung für Längsstrebe


Abgeschlossener Lötvorgang


Das Geländer

Das Geländer wurde mit Revell Email Color gestrichen. Gewählt habe ich einen Grauton aus Schwarz und Weiß gemischt mit Anteilen Grün. Der Anstrich erfolgte zwei Mal. Wichtig war, das Geländer vor dem Anstrich mit Benzin zu reinigen. Reste von Löt-Flussmittel mussten beseitigt sein.

Gruß Wulf

[Flo_85]

Das Geländr gefällt mir echt gut! Hast du noch ein Bild wie es lackiert aus sieht?

[wulf43]

Hallo Flo,
habe eben eine Aufnahme gemacht. Ich meine, der Farbton des Geländers wird gut wiedergegeben.



Gruß Wulf

[Spacerat]

Schöne Arbeit da bekommt man direkt lust selbst weiterzubauen.

[wulf43]

Hallo,
Nun ein paar Anmerkungen zum Einbau auf der Anlage.
Nach Positionieren und Befestigen des Bogens wurden die Stützsäulen eingeklebt. Problemloser Vorgang, da die jeweilige Länge und Schräge an den Bogen bereits angepasst war. Anschließend mussten noch einige Stellen durch Spachteln und Anstrich mit der Grundfarbe ausgebessert werden. An den Widerlagern erfolgte die Anbindung an das Gelände durch Modellieren mit Weißleim-Papier-Masse.


„eingebaut“


Widerlager I


Brückenkopf und Widerlager II

Gruß Wulf

[wolke66]

tolle Arbeit:
viele Bilder, gute Erklärung, spitzen Ergebnis: werde ich so ähnlich nachbauen - ein Bild habe ich schon mit strg+c "gestohlen"

[wulf43]

Hallo Wolke66,
viel Spaß beim Nachbau. Wäre schön, wenn Du das Ergebnis zeigen würdest.
Gruß Wulf

[Bremser47]

Hallo Wulf,

Deine Brücke ist der Hammer Kannst Du mir sagen, wie die RAL-Farbnummer für das Geländer ist? Es ist alles so stimmig und auch sehr gut erklärt!

Beste Grüße aus dem Rheinland

[tennisidefix]

Hallo Wulf,
sehr schöne Bogenbrücke und eine sehr gute Bedienungsanleitung um eine Bogenbrücke nachzubauen.

Viele Grüße
Wolfgang

[wulf43]

Hallo Michael, hallo Wolfgang,
vielen Dank für Eure positiven Anmerkungen.
Zu der Frage:

Zitat

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Kannst Du mir sagen, wie die RAL-Farbnummer für das Geländer ist?

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Die Farbe für das Geländer habe ich aus den matten Revell Email Color-Farben Schwarz, Weiß und geringen Anteil Grün gemischt. RAL 6000 bzw. 6011 sind ähnlich meiner Mischung (nach subjektiver Beurteilung auf dem Bildschirm einer RAL-Tabelle / Internet). Beim Mischen habe ich natürlich Probeanstriche vorgenommen, allerdings auf Papier und dann korrigiert bis mir die Farbe gefiel.
Gruß
Wulf

[wulf43]

Hallo,
nun noch ein paar Angaben zum Verwittern der Brücke nach dem Grundanstrich.
Folgende Arbeitsschritte wurden durchgeführt:
- Komplettanstrich mit stark verdünnter schwarzer wasserlöslicher Acryl-Farbe
- Verlaufsspuren mit dünnflüssigem Schwarz, ebenfalls Acryl-Farbe
- Auftrag (Aufreiben) von Pulverfarbe mit hartem Pinsel: Schwarz, Weiß, Grün, Rost, Ocker


Verwitterungsspuren I


Detailansicht, stark vergrößert.


Verwitterungsspuren II


Verwitterungsspuren III

Im Bereich der Widerlager und Brückenköpfe musste auch noch die Begrünung des Tals vervollständigt werden. Für den Rasen kam der Elektrostat zum Einsatz. Büsche wurden auch „gepflanzt“. Die kompletteTalgestaltung einschließlich der „Bepflanzung“ ist in dem Bericht „Ein Viadukt entsteht in H0“
viewtopic.php?f=15&t=154570&p=1773949#p1765142
beschrieben.


Bepflanzung am Widerlager I


Bogenbrücke in Betrieb


Blick auf die Trasse


Zug-Begegnung


Blick vom Wanderweg aus
Nun rollen regelmäßig Züge über Viadukt und Betonbogenbrücke.

Gruß
Wulf