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Integrale Spundwandwiderlager von modularen Verbundbrücken für einen zeiteffizienten Bauablauf

Kurze Beschreibung

Viele Brücken in Deutschland sind heute in einem schlechten Zustand. Straßenbauämter in den einzelnen Bundesländern klassifizieren viele Brücken in den Zuständen „nicht ausreichend“ und „ungenügend“. Hierdurch wird sich in Zukunft ein großer Bedarf nach wirtschaftlichen Brückenkonstruktionen ergeben. Hierbei sollte sich die Wirtschaftlichkeit nicht wie früher nur auf den Herstellungspreis beschränken, sondern auch die Bauzeit und die Auswirkungen auf den Verkehr mit einbeziehen. Deutlich geringere Sperrzeiten während der Errichtung der Brücke reduzieren Verkehrsstörungen (z.B. Stau, Unfälle…) und die damit einhergehenden Kosten für den Bauherrn und die Verkehrsteilnehmer. Wurden bisher für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung hauptsächlich die Baukosten berücksichtigt, werden mehr und mehr Bauzeit und der Instandhaltungskosten mit eingebunden.

Hier ist die modulare Bauweise von großem Vorteil. Vor allem die Synthese von Vorteilen der modularen Bauweise mit den Vorzügen von Rahmenbrücken (auch Integralbrücken genannt) in Ver-bundbauweise verspricht wirtschaftliche Lösungen. Integralbrücken in Verbundbauweise erfüllen nämlich in besonderer Weise die Erfordernisse des modernen Brückenbaus:

  • Geringe Bau- und Instandhaltungskosten durch Wegfall der Lager und Übergänge.
  • Geringe Bauzeit durch hohen Vorfertigungsgrad.
  • Begrenzter Eingriff in den Verkehrsfluss während des Baus und der Instandhaltung sowie Minimierung der notwendigen Voll- und Teilsperrungen.
  • Geringe Lebenszykluskosten im Vergleich zu herkömmlichen Brückenbauwerken.

Ziel dieses Projektes ist der Entwurf von temporären und permanenten modularen Verbundbrücken, welche auf einfachen oder kombinierten Spundwänden gelagert sind (flexible bzw. steife Lagerung). Der Fokus liegt dabei auf der Ausbildung der Rahmenecken, in denen Schnittgrößen aus dem Oberbau in die Spundwände eingeleitet werden. Dazu gibt es bereits im Forschungsantrag vier skizzierte Entwürfe, die sich bspw. im Grad der Modularität unterscheiden. Des Weiteren werden schnelle und möglichst einfache Bauabläufe angestrebt, vor allem um Sperrzeiten und die damit verbundenen externen Kosten bei Ersatzbauten gering zu halten.

Im Zuge des Forschungsprojekts werden die Entwürfe weiter ausgefeilt und detailliert, später experimentell und numerisch untersucht (statisch, zyklisch) und schließlich die Ergebnisse z.B. in einem Leitfaden festgehalten, mit dem die Bauweise auch von klein- und mittelständischen Unternehmen umgesetzt werden kann.

Forschungsförderung

FOSTA – Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V.

Partner

  • Schimetta Consult Ziviltechniker GmbH

Laufzeit

11/2020 – 04/2023

Ansprechpartner

Kevin Wolters

Intern

Interne Projektseite