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Es bewegt sich was - Forum-HolzBau

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R. Legrand im Auftrag der Deges
Ingenieurholzbau Wildbrücke
▴▴Das Skelett wird
montiert:
Dreigelenk-Bögen
in Korbbogenform bilden
einen 40 m
langen, schalenartigen Deckel
Grünbrücke
Es bewegt sich was
Seit Juni 2012 ist Deutschlands zweite Grünbrücke in Holzbauweise montiert. Die
Brücke könnte Vorbild werden für die bundesweit beschlossenen Querungsbauten zur
Wiedervernetzung von Naturräumen. Holz hat dabei alle Argumente auf seiner Seite.
D
ie Bundesstraße B 101 ist neben
den beiden Bundesautobahnen
A 9 und A 13 die wichtigste Verbindung zwischen Berlin und Südbrandenburg. Damit sich Städte und
Gemeinden hier wirtschaftlich entwickeln können, ergänzen Bundesund Landstraßen das weitmaschige
Autobahnnetz. Um die Verkehrsströme zu bündeln, wird die B 101 im
Streckenabschnitt von Luckenwalde
bis zum Autobahnanschluss bei Ludwigsfelde vierspurig ausgebaut. Seit
August überspannt bei Luckenwalde
eine Grünbrücke die Fahrbahn.
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Grünbrücke schützt
Mensch und Tier
Grünbrücken sind erdüberschüttete
und bepflanzte Überführungsbauwerke, die für den gefahrlosen Wildwechsel besonders von Reh-, Rotund Schwarzwild gedacht sind. Sie
sorgen dafür, dass Naturräume, die
von Straßen zerschnitten sind, für die
Fauna vernetzt bleiben. Wild wandert auf bestimmten Wegen, die oft
quer über Straßen führen, zur Paarung in fremde Reviere. Ohne Übergänge bedeuten solche Wildwechsel
mikado 10.2012
eine tödliche Gefahr für Tiere und
Menschen.
Mit Blick auf die vielen Wildkollisionen und Verkehrstoten aus
Wildunfällen pro Jahr sind sich Naturschützer und Straßenbaulastträger inzwischen darin einig, dass die
Zahl der Querungshilfen zur Wiedervernetzung der Naturräume deutlich
erhöht werden muss. Also hat das
Bundeskabinett Ende Februar 2012
ein Programm für 93 neue Querungsbauwerke im Bestand der Fernstraßen
beschlossen. Etwa 180 Mio. Euro stehen dafür zur Verfügung.
Ingenieurholzbau Wildbrücke
Der Großteil der bestehenden Grünbrücken in Deutschland ist in Beton- oder Stahlverbundbauweise gebaut – lediglich zwei sind aus Holz.
Die eine überspannt seit 2004 bei
Wilmshagen, südöstlich von Stralsund, die B 96, den sog. „Rügen-Zubringer“. Sie war bis vor Kurzem noch
deutschlandweit – vermutlich sogar
weltweit – die erste Grünbrücke aus
Holz. Die andere Brücke spannt ihren Bogen seit Sommer 2012 über die
B 101 bei Luckenwalde. Sie orientiert
sich an den Planungsgrundsätzen der
ersten, die sich nach sieben Jahren
rundum bewährt haben.
Beide Bauwerke entwickelte und
betreute die Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH –
kurz DEGES – im Auftrag des Bundes
und der Länder Mecklenburg-Vorpommern bzw. Brandenburg.
▸▸Visualisierung
der Primärkonstruktion in
Holzbauweise
auf Betonwiderlagern
bzw. Streifenfundamenten
Schaffitzel+Miebach
Holz auf dem Weg zum Standard
über fließendem Verkehr zu errichten war.
Hervorzuheben sind zwei Kriterien: Brennt ein Fahrzeug unter der
Brücke, wird Holz weniger geschädigt
als Beton. Tragwerksteile lassen sich
relativ einfach austauschen. Dasselbe gilt für mechanische Schäden am
Tragwerk durch Unfälle. Zusätzliche
Argumente für Holz waren die bessere Ökobilanz und die landschaftsgestaltende Wirkung des nachwachsenden Baustoffs.
Auch der gegenüber Beton kaum
höhere Aufwand für die Erhaltung
und die gute Dauerhaftigkeit überzeugten beim Pilotprojekt. Den Nachweis lieferte u. a. im Oktober 2011
die Überprüfung der Holzfeuchte: Sie
lag in 4 cm Tiefe zwischen 13,4 und
15,3 %, was der Nutzungsklasse 2
nach DIN 1052 entspricht.
Holz gewinnt Variantenvergleich
Im Vorfeld der Ausschreibung erstellte die DEGES einen Variantenvergleich zwischen einem Stahlbetonrahmen und einem Dreigelenkbogen
in Holzbauweise. Das Ergebnis lautete: „Aus technischen, funktionalen und wirtschaftlichen Gründen
ist eine Holzkonstruktion zu bevorzugen.“
Neben den Aspekten Konstruktion, Kosten und Gestaltung sprach
vor allem die kurze Montagezeit
für die Holzbauweise, da die Brücke
Grünbrücken unterscheiden sich
von Straßenbrücken vor allem durch
geringere Nutzlasten. In Ausnahmefällen können sie aber auch Fahrzeuglasten tragen. Für Straßenbrücken
entwickelte Gestaltungsrichtlinien
lassen sich nicht auf diesen Brückentyp übertragen. Es gibt einige Regeln,
die zu berücksichtigen sind:
▸▸ Der Brückenstandort muss im
Bereich eines Hauptwanderweges
der Tiere liegen.
▸▸ Das Geländeprofil muss für den
Wildwechsel so gestaltet werden,
dass die Tiere es annehmen.
▸▸ Die Nutzungsbreite im Scheitel
der Brücke sollte im Mittel 50 m
betragen, kann aber im eingeschnürten Scheitelbereich auf
etwa 40 m verringert werden.
▸▸ Besonderes Augenmerk ist
auf Bepflanzung, Blend- und
◂◂Auf Widerlagern
angeschlossen,
werden die Träger
im First zum
Bogen zusammengeschlossen
www.mikado-online.de
DEGES
DEGES
▸▸Das Tragwerk
bilden BS-HolzBinder in
Korbbogenform,
kombiniert
mit einer Decke
aus Brettsperrholz
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DEGES
Schaffitzel+Miebach
Ingenieurholzbau Wildbrücke
Lärmschutz sowie die Absturzsicherung zu legen. Die Schutzwände sollten mindestens 2 m
hoch sein und sich über die Brückenenden hinaus trichterförmig
aufweiten.
▸▸ Die Bepflanzung entlang der
Zäune und auf der Brücke ist
abhängig von der Wurzeltiefe. Im Scheitelbereich sollten die
Überschüttung und die mögliche Wurzeltiefe bei etwa 50 cm
liegen. Zu den Widerlagern hin
wird sie dann schnell größer.
Bogen ist optimales Tragwerk
Wie bei der ersten Grünbrücke wählten die Planer auch für die neue, knapp
40 m lange Überführung Dreigelenkbögen aus Lärchen-Brettschichtholz
als Haupttragwerk (GL28h, Gesimsbalken: GL24h). Anders als bei der
ersten nutzten sie dafür jedoch nicht
den klassischen Druckbogen mit einem Radius, sondern einen Korbbogen, der drei Radien (R1 = 9,55 m, R2
= 19,35 m, R3 = 33,50 m) vereint. Bei
dieser Bogenform verstärkt sich die
Krümmung zum Widerlager hin. Das
ist sowohl für das notwendige Lichtraumprofil als auch für den Kraftfluss
im Tragwerk von Vorteil.
Mit einer lichten Höhe von 7,50 m
überspannen die 100 cm hohen und
20 cm breiten Bögen rund 32 m.
Stahlgelenke auf den Widerlagern
und im First bilden das statische System aus. Im Achsabstand von 80 cm
reihen sie sich zu einem „Tunnel“
aneinander.
Im Portalbereich sind die Bögen um 45° nach innen geneigt.
Die Zwickel sind mit entsprechenden Bogensegmenten und Querhölzern konstruktiv geschlossen. Die
Schrägstellung ermöglicht eine vorteilhafte Ausleuchtung der „Röhre“
◂◂Die
Konstruktion leitet
die Auflasten
aus der Erdüberdeckung auf
kürzestem Weg zu
den Widerlagern ab
▴▴Die Abdichtung
wurde erst vor
Ort aufgebracht
und erlaubt die Anlage standfester
Böschungen.
Das Sekundärtragwerk bilden gekrümmte Lenotec-Brettsperrholzelemente (Sonderanfertigung) mit
142 mm Dicke. Sie überdecken die
Bogenbinder, an die sie von oben mit
Senkkopfschrauben aus Edelstahl angeschlossen sind. Die Scheibenwirkung dieser „Beplankung“ sorgt für
die Aussteifung und Stabilisierung
des Gesamtsystems in Querrichtung.
Die gekrümmte Schale trägt außerdem die Auflast aus der Erdüberschüttung (bis etwa 130 kN/m²) und
leitet sie in die Bogenbinder ein.
Montage erfolgt von der
Bauwerksmitte nach außen
Nach Herstellung der Gründung und
der Unterbauten in Stahlbeton samt
Verankerungspunkten dauerte die
Montage der gesamten vorgefertigten
Schaffitzel+Miebach
Brückenquerschnitt
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mikado 10.2012
Ingenieurholzbau Wildbrücke
Schaffitzel+Miebach
◂◂Die Verschalung
der Portalbögen mit AccoyaHolz erfolgte
ebenfalls vor Ort
Holzkonstruktion lediglich vier Tage
(je zwei Tage an zwei Wochenenden). Eine Vollsperrung der B 101 war
nur für sehr kurze Zeit erforderlich.
Die weiteren Arbeiten an der Brücke
konnten danach bei fließendem Verkehr mit halbseitiger Sperrung erledigt werden.
Zur Stabilisierung bzw. Kippsicherung für Transport und Montage haben die Monteure jeweils zwei Halbrahmen mit 100 cm hohen und 20 cm
breiten Druckhölzern (b = 24 bzw.
28 cm im Bereich der Portalbögen)
über durchgehende Gewindestangen zu Zwillingsträgern zusammengespannt. Montiert haben sie sie von
der Mitte des Bauwerks aus mithilfe
von vier Autokränen. Dabei wurden
die gegenüberliegenden Binderpaare
jeweils zuerst auf den Widerlagern fixiert und dann durch Absenken im
First zusammengeführt.
Die je nach Position auf den Bögen unterschiedlich gekrümmten
BSP-Platten wurden – und das in
Wiesenhagen erstmals – exakt auf
die Steigung der BS-Holz-Binder angepasst. Auch die Unterkonstruktion
für die Portalträger wurde im Werk
vorgefertigt. Die Verschalung mit
Fassadenprofilen aus Accoya-Holz
dagegen erfolgte vor Ort. In der Verschalung befinden sich mehreren Revisionsklappen, damit der Zustand
der Träger jederzeit überprüft werden kann.
Eine Besonderheit stellen die beiden als Randabschluss liegenden Portal- bzw. Gesimsbalken mit einem
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Querschnitt von b/h = 40/40 cm dar:
Wegen der geneigten Portalbögen
sind sie zweifach gekrümmt.
Schutz vor Feuchtigkeit
und Buschwerk. Dafür wurden im
Firstbereich 70 cm Boden und im
Traufbereich 7,0 m aufgebracht. Auf
dem Bauwerk und längs der B 101 haben die Planer 2 m hohe Irritationsschutzwände vorgesehen.
Der Holzbrückenbau entwickelte
sich in den vergangenen zehn Jahren
sehr positiv. Dauerhafte Brückenbauwerke sind möglich. Die Planung und
der Bau einer Grünbrücke in Holz
verbinden Natur und Verkehr in optisch ansprechender Art und Weise.
Dipl.-Ing. (FH) Susanne Jacob-Freitag,
Karlsruhe ▪
Steckbrief
Bauvorhaben:
Grünbrücke in Holzbauweise
bei Luckenwalde
Bauzeit Unterbauten:
Zum Schutz vor Feuchtigkeit folgt
auf die BSP-Schale ein mehrlagiger
Abdichtungs-Sonderaufbau aus Bitumen-Schweißbahnen, ergänzt mit
Durchwurzelungsschutz, eine Drainage an den Kämpferlinien zur Verhinderung von Stauwasser sowie
eine ausgetüftelte Konstruktion zur
Feuchtigkeitskontrolle. Ein Feuchtemonitoring sorgt hier zukünftig dafür, dass bei Undichtigkeiten sofort
eingegriffen werden kann.
Die Holzkonstruktion erhielt einen Lasuranstrich, u. a. als Schutz
vor aufgewirbeltem Wasser. Gegen
wechselnde Durchfeuchtung schützt
auch die natürliche Belüftung, die
sich mit den durchfahrenden Fahrzeugen ergibt. Sie sorgt für schnelles
Abtrocknen von Spritzwasser. Eine
Tausalzbeaufschlagung hat sogar
konservierende Wirkung.
Zuletzt folgte die Erdüberschüttung der gesamten Fläche zur Bepflanzung des Geländes mit Rasen
Downloadtipp:
Ein Datenblatt mit weiteren Informationen über die Grünbrücke
können mikado-Abonnenten im
Internet kostenlos herunterladen:
www.mikado-online.de/Downloads
5 Wochen je Widerlagerseite
Bauzeit Überbau:
Februar bis Oktober 2012
(inklusive Vorfertigung der Holzträger, Erdbau und Irritationsschutzwände)
Baukosten: 3 Mio. €
Bauherr:
DEGES –
Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH
D-10117 Berlin
www.deges.de
im Auftrag des Bundes und
des Landes Brandenburg
Tragwerksplanung:
Schwesig + Lindschulte GmbH
D-18055 Rostock
www.lindschulte.de
Prüfingenieure:
Blaß & Eberhart
D-76227 Karlsruhe
www.ing-bue.de
Holzbauarbeiten, Projektleitung und
Ausführung:
Schaffitzel Holzindustrie
GmbH & Co. KG
D-74523 Schwäbisch Hall
www.schaffitzel.de
und
Schaffitzel+Miebach
Faszination Brücken GmbH
D-53797 Lohmar
www.schaffitzel-miebach.com
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