Titel: Ueber Brunel's Bau von Brükenbogen ohne Lehrbogen etc.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1836, Band 61, Nr. V. (S. 18–24)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj061/ar061005

V. Ueber den Bau von Brükenbogen aus Baksteinen und hydraulischem Cemente ohne Lehrbogen und Baugerüste, nach der Methode des Hrn. Brunel in London.1)

Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. November 1835, S. 523.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Hr. Mallet, Straßen- und Brükenbauinspector, hat sich theils von Hrn. Brunel selbst, theils von Jemanden, der dessen Bauten selbst besichtigte, genaue Aufschlüsse über die Versuche verschafft, welche Hr. Brunel anstellte, um ohne Lehrbogen und Baugerüste Brükenbogen zu bauen. Da er die Güte hatte, uns die von ihm gesammelten Details zur Bekanntmachung zu überlassen, so legen wir sie hiemit dem sachverständigen Publicum zur Einsicht vor.

Hr. Brunel bemerkt zuerst, daß an einem Bogen d, c, e, f, Fig. 40, der untere auf dem Pfeiler ruhende Theil a, b, c, d einen Druk in einer Richtung erfährt, welche gegen die Normallinie der Curve senkrecht ist, während der obere Theil a, b, e, f sich nach Normalsprüngen gegen die Länge a, b zu trennen, und mit seiner ganzen Schwere auf den unteren Theil zu drüken trachtet. Der untere Theil a, b, c, d muß demnach aus festen Steinen, welche zu größerer Sicherheit wie Gewölbsteine gelegt sind, gebaut werden; der obere Theil dagegen muß leicht und die Verbindung der Steine an demselben so getroffen seyn, daß keine Trennung möglich ist. Hr. Brunel hat die Bemerkung gemacht, daß eine hinlänglich starke Verbindung sämmtlicher Steine, aus denen ein Bogengewölbe besteht, hinreicht, um ihm die nöthige Festigkeit zu geben. Die Dreifaltigkeitsbrüke in Florenz ist nichts weiter als eine Mauerverkleidung aus Marmor, welche mit unbehauenen, aber in einer gewissen Ordnung gelegten Bruchsteinen ausgefüllt ist. Hier hat die Erfahrung gezeigt, daß die durch den Mörtel bewirkte Bindung der Steine hinreicht, um dem Baue die nöthige Festigkeit zu geben, obgleich die Steine nicht wie Gewölbsteine gelegt sind. Man ließ anfangs über diese Brüke keine Wagen passiren, indem man sie nicht für fest genug hielt; die Franzosen lieferten den Beweis, daß sie dieß allerdings sey, denn |19| sie passirten mit Artillerie und Train über dieselbe, und seither steht sie allem Fuhrwerke offen!

Wie war jedoch diese Bindung der Steine zu bewerkstelligen? Hr. Brunel nahm in dieser Hinsicht seine Zuflucht zu einem Verfahren, ähnlich jenem, nach welchem man zum Baue der Wände der Strohhütten Stroh mit verwendet. Sucht man ein Stük einer solchen Mauer zu brechen, so bemerkt man, daß die Strohhalme, so lange sie nicht durch den Einfluß der Luft zerstört worden sind, einen ziemlich großen Widerstand leisten. Würde man sich also anderer ähnlicher, aber viel stärkerer Bindemittel bedienen, und würde man diese fest einlassen, so ließe sich hiedurch ein außerordentlich großer Widerstand erzielen. Hr. Brunel wendet hiezu Eisen und Holz an; er bringt zwischen die verschiedenen Steinlager, aus denen die Bogen gebaut werden, eiserne Bänder, gleichwie man sie zu Faßreifen nimmt, aber von viel geringerer Dike. Diese Bänder sind nach der Längenrichtung des Bogens angebracht, indem in dieser Richtung eine starke Cohäsion erzeugt werden soll. Abgesehen von diesen eisernen Bändern bedient sich Hr. Brunel aber in Erwägung, daß sich das Holz unzerstörbar machen läßt, auch noch hölzerner Latten, gleichwie man sie beim Gypsen anwendet. Man kann zwar hiegegen einwenden, daß zwischen dem Holze und dem Cemente, der die Steine an einander bindet, keine gehörige Adhärenz Statt findet; allein dem läßt sich leicht dadurch steuern, daß man das Holz einer Behandlung unterwirft, durch die es einer solchen theilhaftig wird. Dieser Behandlung gemäß wird das Holz zuerst, um es unzerstörbar zu machen, mit einer Schichte mineralischen Theeres überzogen, und dann mit Ziegelpulver überstreut. Die Adhärenz, welche sich auf diese Weise zwischen dem Holze und dem Cemente erzeugen läßt, ist so groß, daß, wenn man z.B. eine so behandelte Latte zwischen zwei durch Cement verbundene Baksteine bringt, das Holz unmöglich mehr zwischen den Steinen herausgezogen werden kann.

Auf diesem Principe beruhen die Brunel'schen Bogenbauten, die äußerst flache und am Schlusse sehr dünne Bogen möglich machen. Damit jedoch diese Bauten alle möglichen Vortheile gewähren, empfiehlt Hr. Brunel Alles anzuwenden, wodurch die Senkungen nach der Schließung der Bogen vermieden oder wenigstens vermindert werden können. Als eines der wesentlichsten Mittel zu diesem Zweke erachtet er eine große Breite der Pfeiler; ja er schlägt sogar vor, den Pfeilern die aus Fig. 41 ersichtliche Gestalt, gemäß der sie unter dem Wasser breiter werden sollen, zu geben, um deren Basis dadurch zu vergrößern, und um die Senkungen, welche nach der Belastung der Pfeiler beinahe immer und auf eine sehr ungleiche |20| Weise Statt finden, zu vermindern. Namentlich ereignet sich diese Senkung zwischen den Pfeilern und den Widerlagern nicht selten in einem solchen Grade, daß dadurch Sprünge entstehen, welche die Wirkungen sämmtlicher zur Versicherung der Festigkeit der Bogen getroffenen Maßregeln aufheben. Aus diesem Gesichtspunkte betrachtet gibt daher Hr. Brunel den Bogen mit großer Spannung und sehr breiten Pfeilern den Vorzug; so will er für Bogen von 180 bis 200 Fuß Spannung Pfeiler von 30 Fuß, wobei er überdieß auch noch das Gewicht der auf den Pfeilern ruhenden Masse auf jede mit der Festigkeit verträgliche Weise zu vermindern bemüht ist.

Von diesen Betrachtungen geleitet glaubte er, daß man mit Hülfe der angedeuteten Mittel und mit dem römischen oder englischen Parker'schen Cemente ohne alle Lehrbogen und ohne irgend eine andere Art von Stüze die beiden Hälften eines sehr gedrükten Bogens von großer Spannung erbauen könnte. Der in dieser Hinsicht angestellte Versuch gab auch wirklich den schlagendsten Beweis hiefür. Uebrigens würde Hr. Brunel bei dem Baue einer großen Brüke nur einen geringen Theil der Dike des Körpers des Bogens auf diese Weise ausführen; während sich der Pfeiler und die anliegenden Theile in einer geringen Streke gleich von Vorne herein so aufführen ließen, wie sie seyn sollen. Hr. Brunel würde demnach den Pfeiler nach dem aus Fig. 42 ersichtlichen Grundriß und nach dem aus Fig. 43 ersichtlichen Durchschnitte erbauen, um ihn auf möglichst vollkommene Weise mit dem Körper des Bogens verbinden zu können. Auf den Mitten dieser Stüzen wird ein erster Bogen, den Hr. Brunel arche de service et d'épure nennt, errichtet; und wenn hierauf die beiden Bogenhälften bis zum Schlußsteine geführt worden sind, so sezt man die Arbeit aus, bis die Senkung erfolgt ist, um dann erst nach dieser den Schlußstein einzusezen. Zeigen sich hierauf ungleiche Senkungen oder Irrthümer im Musterrisse des Baues, so kann man sie an diesem ersten Bogen von geringer Dike leicht verbessern. Wenn das Gewölbe hienach geschlossen worden ist, so vermehrt Hr. Brunel dessen Breite mit Baksteinen, oder in Ermangelung solcher mit angeschlossenen Steinen (pierres accolées), wozu er jedoch nur Steine von 6 Zoll Breite auf einen Fuß in der Länge nimmt. Wenn auf diese Weise nach und nach eine Dike von 6 Fuß gewonnen worden ist, so hält Hr. Brunel den Bogen für geeignet zum Dienste benuzt zu werden; er läßt daher Baumaterial, Steine oder Baksteine auf denselben schaffen, und legt sie auf den Pfeiler und die benachbarten Theile in einem solchen Verhältnisse, daß hiedurch eine Masse erzeugt wird, die das Gewicht der Brüke nach ihrer Vollendung und die Last, die sie zu tragen hat, wenn sie der |21| Passage eröffnet ist, repräsentirt. Dieß geschieht, damit die Brüke vor ihrer Vollendung noch ihre vollkommene Senkung erfahre, worauf man dann auf dieselbe Weise fortfährt, auf die man begonnen.

Diese vorläufige Erörterung der Principien gibt vollkommenen Aufschluß über sämmtliche Details des Baues des Bogens, den Hr. Brunel auf dem vor dem Eingange zum Themsetunnel befindlichen Bauplaze aufführen ließ. Dieser zur Probe aus Baksteinen aufgeführte Bau besteht nämlich aus zwei Bogenstüken, welche auf einem einzigen Pfeiler ruhen, und die so weit geführt sind, als es der disponible Raum gestattete. Man sieht ihn in Fig. 44 im Aufrisse. H ist genau die Hälfte eines Bogens von 100 Fuß Spannung und 10 Fuß Pfeil; der andere Theil I ist nicht so lang, indem er wegen Mangel an Raum nicht weiter geführt werden konnte. An dem Ende dieses lezteren Bogens ist jedoch ein aus Eisen bestehendes Gewicht K von 25,600 Pfd. aufgehängt, welches das Uebergewicht des vollendeten Theiles ausgleichen soll. Der Pfeiler hat nur eine sehr geringe Dike. Der ganze Bau ist mit gewöhnlichen englischen Baksteinen von 2 1/2 Zoll Dike auf 4 Zoll Breite und 9 Zoll Länge und mit Parker'schem Cemente, welcher schwärzlich ist, in kurzer Zeit vollkommen erhärtet und vollkommen an den Baksteinen anklebt, ausgeführt. Die Fugen haben im Allgemeinen 5/12 oder 1/2 Zoll mittlerer Dike. Das Gewölbe ward, abgesehen von den dazu verwendeten hölzernen und eisernen Bändern, ohne Lehrbogen erbaut, gleichwie man eine senkrechte Mauer aufzuführen pflegt, indem die Baksteinlagen an dem unteren Theile wie Gewölbsteine gelegt wurden, wie dieß aus Fig. 44 erhellt. Die Fugenlinien der Gewölbsteine laufen mit der Achse des Gewölbes parallel, und die Gewölbsteine einer jeden Lage sind so gelegt, daß sie einander gegenseitig binden.

Fig. 45 zeigt einen Durchschnitt nach der Linie A, B des Aufrisses; Fig. 46 gibt einen Durchschnitt nach der Linie C, D, und Fig. 47 einen Aufriß und den Apparat des Endes des halben Bozens nach der senkrechten Fläche E, F. Die obere Schichte von einem Zoll Dike besteht aus einer Cementlage, womit die Platform nach Vollendung des Baues überzogen ward. Man ersieht demnach aus Fig. 44, 45, 46 und 47, daß die innere Bogenwölbung von einem Bogen von 13 1/2 Zoll Dike und 3 Fuß 6 Zoll Breite, der zu beiden Seiten um 9 Zoll über die glatte Außenseite des Hauptgemäuers, welches mithin nur 2 Fuß Dike hat, vorspringt, gebildet wird. Man sieht ferner aus dem allgemeinen Aufrisse, daß gegen den Schlußstein hin der aus Gewölbsteinen zusammengesezte Theil des Bogens nur aus einem Bogen oder Gurt (Extradosbogen) besteht, während er gegen den Pfeiler hin aus diesem Bogen oder |22| Gurt und aus einem zweiten, über diesem befindlichen, concentrischen Bogen von 9 Zoll Dike, der jedoch nicht wie jener über die Außenseiten des Gemäuers des Hauptkörpers hinausragt, zusammengesezt ist. Von dem Punkte M aus besteht der aus Gewölbsteinen zusammengesezte Theil aus einem vorspringenden Extradosbogen und aus einem Theile des Hauptgemäuers, welcher sich in die obere horizontale Fläche, an die der Pfeiler gränzt, endigt. Das ganze übrige Gemäuer besteht aus horizontalen, flach gelegten Baksteinen, welche sich in die Extradosbogen der Gewölbsteine endigen. Die beiden Schärfen des Pfeilers, deren äußere Kanten etwas schief verlaufen, bestehen aus Baksteinlagen, welche senkrecht gegen diese Kanten gelegt sind; die Krone endlich ist aus Theilen zusammengesezt, von denen der eine über den anderen vorragt.

Dieses aus Baksteinen und Cement aufgeführte Mauerwerk ist durch hölzerne und eiserne, in horizontalen und parallelen Linien angebrachte Bänder, welche von dem Gemäuer des Pfeilers ausgehend der ganzen Länge des Bogens nach laufen, verstärkt. An dem unteren, aus Gewölbsteinlagen bestehenden Theile wurden rechtwinkelige hölzerne Latten von einem Zoll Dike auf 1 1/4 Breite angewendet; dergleichen Latten wurden drei auf einander gelegt und mit Nägeln an einander befestigt, so daß auf diese Weise Bänder entstanden, die sich in der Mitte des Bogengemäuers in Zwischenräumen von 9 Zoll senkrecht über einander befanden, beinahe so wie man dieß aus Fig. 45 ersieht. Wenn diese horizontalen Bänder in der Nähe des inneren Bogengurtes anlangten, wurden sie abgeschnitten und an dem Ende mit einem Baksteine bedekt.

Da dieser Bau nur zur Probe und durchaus nicht für längere Dauer aufgeführt worden war, so wurde das Holz nicht mit der Tünche überzogen, die dasselbe unzerstörbar gemacht und zugleich auch die Adhäsion des Cementes vermehrt hätte. In dem oberen, aus horizontalen Baksteinlagen zusammengesezten Theile wurde Eisen anstatt des Holzes angewendet; auch wurden anstatt eines einzigen in der Mitte des Gemäuers verlaufenden Bandes drei in einer und derselben Fläche liegende Reihen von Bändern angebracht, und deren Anzahl in dem Maaße vermehrt, als die Dike des Gemäuers wuchs, so daß sich ihrer an dem oberen Theile bis an 6 befanden. Diese aus sehr flachen Eisenstreifen von 1 1/2 Zoll Breite bestehenden Bänder wurden bald zwischen zwei und zwei, bald zwischen drei und drei Baksteinlagen gelegt; reichten sie in der Länge nicht aus, so wurden neue Streifen angesezt und mit Nieten festgemacht. Der ganze Bau wurde weder durch einen Lehrbogen noch auf irgend andere Weise ausgenommen von dem Pfeiler getragen und unterstüzt.

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Fig. 48 ist ein Aufriß des Pfeilers; Fig. 49 ein Grundriß seiner Basis nach der Linie A, B in Fig. 48; und Fig. 50 ein horizontaler Durchschnitt nach der Linie C, D. Der Pfeiler hatte geringe Dike; später verstärkte man jedoch seine Kraft, indem man ihm während der Entstehung des Bogens in der Mitte des Bogens kleine Gemäuer a von 2 Fuß 7 Zoll Breite anfügte, so daß der Pfeiler am Ende die Gestalt bekam, die man in Fig. 51 im Aufrisse und in Fig. 52 im Durchschnitte ersieht.

Zum Baue des Bogens und um der inneren Bogenwölbung die gehörige Form zu geben, bediente man sich eines kleinen, sehr einfachen und leichten Apparates, der auf den beiden Vorsprüngen der inneren Bogenwölbung ruhte, und den man in Fig. 53 von der Fläche, in Fig. 54 hingegen im Durchschnitte sieht. Nach Vollendung des Theiles C, D hängte man den Apparat zu beiden Seiten an den Vorsprüngen der inneren Bogenwölbung auf. Der Apparat selbst bestand aus einem auf die Kante gelegten Balken E, F, der an der einen Seite nach der Curve, welche die innere Bogenwölbung bekommen sollte, behauen war, und der von den beiden Stüken A, B, welche an die senkrechte Oberfläche des Vorsprunges des Bogens gebracht und mittelst des Vorsprunges G, Fig. 54, zurükgehalten wurden, getragen ward. Unter diese Stüke wurde dann ein kleiner Keil h auf solche Weise eingetrieben, daß die Wölbung des Balkens fest gegen den bereits vollendeten Theil des Bogens angedrükt ward. Der äußerste gegen den Schlußstein hin gelegene Theil C, E des Balkens hatte in seiner Breite einen Ausschnitt von beiläufig einem halben Zoll in der Dike; und dieser Ausschnitt diente zur Aufnahme der Balken i, welche auf diese Weise gleichsam einen Lehrbogen für den zu verlängernden Theil des Bogens bildeten, und auf welche die Baksteine und der Cement gelegt wurden, bis man an dem Ende von C, E anlangte. Der Apparat wurde jedes Mal, so oft es nothwendig war, weiter vor bewegt. War ein Mal dieses Gemäuer oder dieser Kern vollendet, so begann Hr. Brunel dessen Breite an der einen Seite zu vermehren, um sämmtliche Theile dieser Art von Bau vollkommen deutlich zu machen. Sie wurde bis auf eine gewisse Streke von dem Schlußsteine auf 5 Zoll gebracht; es wurde auf diese Weise nur die Dike und Breite des Gurtbogens (Extradosbogen), von welchem bereits die Rede war, und der bereits über das Gemäuer vorragte, erhöht; nur wurde auf die obere Fläche dieses Vorsprunges und auf die senkrechte Fläche eine Baksteinbreite gelegt, wobei man die neuen Baksteine immer nach Art von Gewölbsteinen legte, so daß hiedurch an der nakten Außenseite des Gemäuers ein neuer Bogen von 18 Zoll Dike und 13 bis 14 Zoll Vorsprung entstand. |24| Die auf einander gesezten Schichten oder Diken bieten daher in senkrechten, den Köpfen parallelen Flächen Fugen dar. Diese Theile hängen zwar nur durch die Bindekraft des Cementes an dem Gemäuer; allein sie sind im Stande, sehr bedeutende Lasten zu tragen, wenn ein Mal der Schlußstein des Bogens gelegt ist.

Anstatt die Dike des Grundgemäuers zur Unterstüzung der vergrößerten Breite des oberen Theiles auf gleiche Weise zu vermehren, führt man von dem Vorsprunge e, f, Fig. 56, aus, den neuen inneren Bogengurt (Intradosbogen) bildend, mit Baksteinen und Cement Pfeiler von der ganzen Breite dieses Vorsprunges auf; und auf diese Pfeiler sezt man dann vollkommen centrirte Bogen, wie man sie in Fig. 55 bei c sieht, und welche den oberen Theil zu tragen haben. Diese kleinen Bogen stehen demnach mit dem Grundgemäuer des Kernes, an dessen Außenseite sie aufgesezt sind, nur durch den dazwischen gelegten Cement in Verbindung. Fig. 55 gibt einen Aufriß des Baues nach Bildung dieser Bogen, und Fig. 56 einen senkrechten Durchschnitt des Grundgemäuers. Die kleinen Bogen von 3 Fuß Spannung sind aus je zwei concentrischen Bogen, von denen jeder aus einer Baksteinbreite besteht, gebildet; sie tragen die horizontalen Steinlagen des oberen Theiles; die Pfeiler, worauf sie ruhen, haben einen Fuß 1 1/2 Zoll Dike und eine breitere aus drei Baksteindiken erbaute Basis.

Wir haben zwar schon im Polyt. Journale Bd. XLVII. S. 350 und LV. S. 76 Nachricht von dem Brunel'schen Baue gegeben, finden uns jedoch bei der Wichtigkeit dieses Gegenstandes veranlaßt noch ein Mal darauf zurükzukommen und ihn auch durch Zeichnungen zu erläutern. Wir fügen bei, daß die Brunel'sche Methode erst am 14. März l. J. in dem Institute of British Architects ausführlich abgehandelt und günstig beurtheilt wurde. A. d. R.

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