Ersatzneubau Levensauer Hochbrücke - Einzelne Maßnahmen Konstruktionsmerkmale

Die Vorzugsvariante (siehe Kapitel 4.3) wurde im Rahmen der weiteren Entwurfsplanungen technisch fortgeschrieben (siehe Planunterlage 1.5.2, Plan-Nr. 1-5-2.100 bis 1-5-2.104).

− Auf den Gehweg außerhalb des östlichen Versteifungsträgers wird verzichtet. Es wird hier nur ein bahnzugelassener Dienstweg mit Kabeltrog vorgesehen, der nicht für den öf-fentlichen Fußgängerverkehr zugängig ist.

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− Optimierung des Abstandes der Hauptträger und der Bogenfußpunkte.

− Der Höhe des Gesamtbogenstichs wurde tragwerksplanerisch optimiert.

− Die Bogenfußpunkte auf der Südseite wurden optimiert.

Der planfestzustellende Entwurf des Ersatzneubaus der HB Lev 1 ist als Spreizbogenbrücke mit zueinander geneigten Bögen als geschweißte Stahlkonstruktion mit geschlossener or-thotroper Fahrbahnplatte geplant (siehe Abbildung 33). Die Funktion als kombinierte Stra-ßen- und Eisenbahnbrücke bleibt erhalten. Der Gehweg auf der Westseite wird durch einen 2,50 m breiten Geh- und Radweg ersetzt. Auf der Ostseite ist ein 0,80 m breiter Dienstgeh-weg vorgesehen.

Abbildung 33: Entwurf Ersatzneubau HB Lev 1

Das statische System entspricht dem einer Bogenbrücke mit abgehängter Fahrbahn. Um die Schnittgrößen und Verformungen in den Versteifungsträgern der Vorlandfelder möglichst gering zu halten, werden zusätzliche Zwischenunterstützungen in den Achsen 20 und 30 vorgesehen, die von den Bogenfußpunkten zu den Versteifungsträgern aufgehen. Die Nei-gung der Zwischenunterstützungen in Querrichtung entspricht dabei der NeiNei-gung der Bögen.

Das Tragwerk ist als geschweißte Stahlkonstruktion geplant und besteht aus offenen und geschlossenen Querschnitten.

Auf Grund der großen Verkehrsbelastungen und der geringen zur Verfügung stehenden Bauhöhe der Querträger werden die Versteifungsträger direkt mittels Flachstahlhänger an den Bögen abgehängt.

Der Achsabstand der Versteifungsträger ist auf Grund der Spreizung und Neigung der Bögen kleiner als der Achsabstand der Bögen am Kreuzungspunkt Bogen-Versteifungsträger.

Dadurch liegen die Hänger nicht in einer Ebene, sondern weisen unterschiedliche Neigungen auf.

Da die Querträgerhöhe durch die vorgegebenen Schienenoberkanten und das freizuhaltende Lichtraumprofil der Schifffahrt eingeschränkt ist, kann kein Schotterbett unter den Gleisen vorgesehen werden. Die Schienen werden deshalb direkt auf dem Deckblech aufgelagert.

67 Um einen sicheren Lastabtrag aus den Gleisen zu gewährleisten, werden unter den Schie-nen neben den Trapezsteifen der orthotropen Fahrbahnplatte zusätzliche Längsträger vor-gesehen (siehe Plan 1-5-2.103).

Die Bögen und Versteifungsträger sind als dicht geschweißte Kästen ausgebildet. Sie sind in den Kreuzungspunkten biegesteif durch einen Kasten-Querträger miteinander gekoppelt, so dass die Fahrbahn zwischen den Bögen in Abhängigkeit der Steifigkeitsverhältnisse als Zug-band mitwirkt. Durch diese Kopplung wird eine insgesamt steifere Konstruktion der Fahr-bahnplatte erreicht. Hierdurch ergibt sich eine größere Gesamtstabilität.

Die Bögen werden oberhalb der Fahrbahn stabilisiert (siehe Plan 1-5-2.100).

Um eine ausreichende Querstabilität des Überbaus zu gewährleisten, werden die Bögen unterhalb der Fahrbahntafel ausgefacht. Der Großteil der Windlasten wird über die Bögen in die massiven Brunnenfundamente in den Achsen 20 und 30 eingeleitet. Die Querbelastung der Endauflager in den Achsen 10 und 20 und deren Gründungen wird so auf ein Minimum reduziert. Durch den unteren Verband werden die Abtriebskräfte der Bögen kurzgeschlos-sen, wodurch die Belastungen auf die Brunnengründungen in Brückenquerrichtung minimiert werden. Alle Verbandsstäbe werden so angeordnet, dass eine Durchfahrt des Brückenbe-sichtigungswagens möglich ist.

Aus geometrischen Gründen und den daraus resultierenden Spannweitenverhältnissen er-geben sich an den Überbauenden in Achse 10 und 40 abhebende Kräfte. Die Lagesicherheit wird durch Ballastgewichte sichergestellt.

Brückenabmessungen und Belastungen

Die Konstruktionshöhe der Versteifungsträger wurde so begrenzt, dass eine freie Aussicht von querenden Pkw auf den Kanal ermöglicht wird.

Die wichtigsten Hauptabmessungen werden im Folgenden zusammengestellt.

Gesamtlänge: 240,90 m

Einzelstützweiten: 28,10 m – 181,95 m – 30,85 m Bogenstich ab Fußpunkt (Systemmaß): 45,00 m

Achsabstand Versteifungsträger: 14,91 m Kreuzungswinkel Bauwerk – Kanal: 98,536^gon Radius Gleisachse auf dem Bauwerk: 0 m

Unter Beibehaltung der wesentlichen Konstruktionsmerkmale sind im Zuge der Fortschrei-bung der technischen Planung Anpassungen möglich.

Der Überbau wird für Belastungen aus kombiniertem Eisenbahn- und Straßenverkehr nach DIN EN 1991-2 [11.35] bemessen. Folgende Belastungen werden zu Grunde gelegt:

Eisenbahnlasten: LM 71

Entwurfsgeschwindigkeit Ve = 100 km/h Straßenlasten: LM 1

Entwurfsgeschwindigkeit Ve = 60 km/h

Die entsprechenden Ermüdungslastmodelle werden ebenfalls berücksichtigt.

68 Lager und Übergänge

Lager

Wegen der Besonderheit des geplanten Überbaus wird eine Lagerung der Bogenstiele mit vier allseits festen Kalottenlagern in den Achsen 20 und 30 vorgesehen. Da sich der Tempe-raturruhepunkt ca. mittig des Bogenfeldes befindet, treten an beiden Endauflagerachsen Verformungen in Längsrichtung auf. In den Achsen 10 und 40 werden daher unter den Hauptträgern in Längsrichtung verschiebliche Kalottenlager gewählt, wobei die Lager auf der dem Gleis zugewandten Seite als querfeste Lager ausgebildet werden.

Sämtliche Lager werden so angeordnet und konstruiert, dass ein Lagerwechsel möglich ist.

Entsprechende Pressenansatzpunkte werden am Überbau und auf den Unterbauten vorge-sehen.

Übergangskonstruktionen

Da der Überbau sowohl für Eisenbahn- als auch für Straßenverkehr zu dimensionieren ist, werden für die unterschiedlichen Verkehrsbereiche für die Nutzungsart entsprechende Über-gangskonstruktionen gewählt, die den TL/TP FÜ entsprechen.

Auf Grund der vorhandenen Überbauverformungen an beiden Überbauenden werden Über-gangskonstruktionen in den Achsen 10 und 40 erforderlich.

Um Beeinträchtigungen der benachbarten Wohnbebauungen zu reduzieren, sind lärmge-minderte Übergangskonstruktionen vorgesehen.

Schienenauszüge (Übergangskonstruktionen Bahnbereich)

Vorberechnungen der Gleisplanung haben ergeben, dass auf Grund der großen Verformun-gen des Überbaus in Längsrichtung auf Schienenauszüge sowohl auf der Nord- als auch auf der Südseite nicht verzichtet werden kann.

Infolge der Trassierung auf dem nördlichen Damm ist es erforderlich, den Schienenauszug bis auf den Überbau zu führen. Auf der Südseite wird der Schienenauszug direkt vor dem Überbau angeordnet.

Brückenausstattung Kabelkanal

Unter dem östlichen Dienstgehweg mit Gitterrostabdeckung in Anlehnung an S-KON 10 wird ein Kabelkanal gem. S-KAB 20 ausgeführt, in dem die über das Bauwerk zu führenden Lei-tungen verlegt werden.

69 Entwässerung

Auf Grund der Gefälleanordnung im Querprofil sowie der optimierten Querschnittsausbildung mit dem außenliegenden Geh- und Radweg liegen drei unabhängige Einzugsflächen vor, die jeweils mit einer getrennten Längsentwässerung entwässert werden.

Die Längsentwässerungen werden an den Endauflagern in Querrichtung gekoppelt und ge-hen in senkrechte Fallleitungen über. Auf Grund der Längsbewegungen des Überbaus wer-den an wer-den Übergängen im Endauflagerbereich Fallleitungen mit Ablauftrichter vorgesehen.

Es ist vorgesehen, die anfallenden Niederschlagswassermengen der Straßenentwässerung zuzuführen.

Absturzsicherung, Schutzeinrichtungen

Auf Grund der zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h auf dem Bauwerk ist die Aus-bildung der Schrammbordhöhen mit 15 cm gem. Richtzeichnung Kap 7 ausreichend, so dass auf zusätzliche Distanzschutzplanken o.ä. verzichtet werden kann. Als Trennung zwischen Fahrbahn und Gleis wird auf der Mittelkappe ein Geländer vorgesehen.

Den seitlichen Abschluss des östlichen Dienstwegs und des westlichen Gehwegs bilden Stahlgeländer mit Handlauf und Geländerfüllung unter Berücksichtigung von Richtzeichnung Gel 4 und Gel 6 der Richtzeichnungen für Ingenieurbauten (RiZ-Ing.). Auf Drahtseile in den Handläufen der seitlichen Geländer kann verzichtet werden. Die seitlichen Geländer werden so konzipiert, dass ein Übersteigschutz bis 1,50 m gegeben ist.

Auf dem westlichen Versteifungsträger wird zur Abgrenzung des Geh- und Radweges ein zusätzlicher Handlauf vorgesehen.

Anprallschutz

Um die tragenden Konstruktionselemente des Überbaus insbesondere den Versteifungsträ-ger vor einem Anprall von Schiffen zu schützen, wird zusätzlich ein Anprallschutz unter dem westlichen Gehweg vorgesehen (siehe Abbildung 34).

Da sich auf der östlichen Seite des Überbaus in einem Abstand von ca. 100 m das Nachbar-bauwerk HB Lev 2 befindet und von Kiel aus kommende Schiffe zunächst am Überbau der HB Lev 2 anfahren würden, wurde auf einen Anprallschutz unter dem östlichen Dienstweg verzichtet.

Auf Grund der Höhenlage der Fahrbahnkonstruktion über dem Lichtraumprofil der Schifffahrt wird davon ausgegangen, dass ein direkter Anprall von Schiffen nicht auftreten wird. Viel-mehr wird davon ausgegangen, dass ggf. bewegliche Aufbauten wie Antennen oder Ausle-ger nicht fachAusle-gerecht auf dem Schiff abgelegt und arretiert sind und dann gegen den Über-bau anprallen können. Vergleichbare Anfahrschäden sind am NOK bereits aufgetreten.

Der Anprallschutz wird daher nach Absprache mit der BAW-Karlsruhe, Abteilung Bautechnik, in Anlehnung an Anpralllasten von Binnenschiffen für eine Last von 1MN ausgelegt. Der An-prallschutz wird als Vierkantrohr ausgebildet und mit den Gehwegkonsolen verschraubt, so dass einzelne Bauteile im Schadensfall ausgetauscht werden können.

70 Abbildung 34: Anprallschutz unter dem westlichen Geh- und Radweg

5.1.3 Uferwand Süd und „obere Wand“ zur Sicherstellung der äußeren