Eisenbahnbrücke Zwolle

Allgemeines

Die neue IJsselbrücke ist Teil der “Hanzelijn“, einer 50 km langen Neubaustrecke für den Schienenverkehr in den Niederlanden zwischen Lelystad am IJsselmeer und Zwolle im Landesinnern. Mit der “Hanzelijn“ entsteht eine leistungsfähige Verkehrsverbindung zwischen dem Norden des Landes und dem Ballungsgebiet um Amsterdam und Rotterdam im Westen.

Wesentliche Baumaßnahme dieser Ost-West Verbindung ist die Querung der IJssel zwischen Zwolle und Hattem. Das 2-gleisige, insgesamt 926,47m lange Brückenbauwerk überspannt die Ijssel mit ihren Vorlandbereichen und den Gelderse Dijk mit Stützweiten von 33,13m + 4 x 40,0m + 75,0m + 150,0m + 75,0m + 10 x 40,0m + 33,34m.

Entwurf und Vergabe

Das Brückenbauwerk ist der Siegerentwurf eines Design & Build - Wettbewerbes von 5 präqualifizierten Konsortien, die sich aus Bauunternehmungen, Architekten und Ingenieuren zusammenzusetzen hatten. Der Planungsprozess fand in engem Dialog mit dem Bauherrn ProRail in Utrecht statt, der nur die Projektanforderungen, nicht jedoch den Brückenentwurf vorgegeben hatte.

Zentrales Thema des interaktiven Wettbewerbs war es, ein qualitativ hochwertiges und ästhetisch gelungenes Bauwerk mit hoher Akzeptanz in der Bevölkerung zu erhalten. Neben technischen und wirtschaftlichen Aspekten stand somit auch die äußere Gestaltung mit der Wahl des Tragsystems im Vordergrund. Die oft gegensätzlichen Aspekte des architektonischen Anspruches und der realen Herstellungskosten mussten für einen Auftragserfolg im Zuge der Angebotsbearbeitung zu einem optimalen Gesamtkonzept zusammengeführt werden.

Damit wurde dem besonderen Anliegen der Bürger Rechnung getragen, Gestaltungs- und Umweltaspekte nicht der infrastrukturellen Notwendigkeit des Bauwerk zu opfern.

Den Zuschlag für die Planung und den Bau der Eisenbahnbrücke erhielt das Baukonsortium Welling-Züblin-Donges zusammen mit den Architekten Quist Wintermans und den Ingenieuren von SSF Ingenieure und Grondmij. Nach der Auftragsvergabe wurde die komplette Objekt- und Tragwerksplanung durch die Planungsgemeinschaft SSF – ABT, zusammen mit Quist Wintermans durchgeführt, die Ausführung des Stahlüberbaus wurde der Fa. Max Bögl übertragen.

Ausschlaggebend für die Vergabeentscheidung war nicht allein der Angebotspreis, sondern in höherem Maße die Funktionalität und last but not least auch die Formgebung des Bauwerkes.

Architektur und Tragwerksplanung

Im engen Dialog mit dem Design & Build Team ist der Entwurf des Architekten Paul Wintermans entstanden, der ein schlankes, fließendes Tragwerk vorsah, das sich zurückhaltend in die flache niederländische Landschaft einpassen sollte.

Fast zwingend ergab sich so ein Fachwerkbogen über dem Flussfeld, dessen Mindeststützweite aufgrund der Projektanforderungen mit 150 m festgelegt wurde. Zur Reduzierung der Bauhöhe wurde die Bogenform als Durchlaufsystem auch über die 75 m überspannenden Nachbarfelder geführt. Der Bogenstich konnte somit auf 14,50 m optimiert werden (1:10,3 der Stützweite des Hauptfeldes).

Die Vorlandbereiche sollten von einem möglichst schlanken Haupttragwerk mit konstanter Bauhöhe überspannt werden. Die Konstruktionshöhe der Brückenhauptträger war hierbei durch den Gradientenverlauf der Bahnlinie und die Lichtraumprofile von Ijssel und Straße am Gelderse Dijk ohnehin sehr begrenzt.

Unter Beachtung der Entwurfsvorschriften wurde eine Hauptträgerbauhöhe von 2,60 m bestimmt, die örtlich über der Straße am Gelderse Dijk auf 1,95 m verringert werden musste.

Aus Gestaltungsgründen sind die Außenflächen und die Untersicht der Hauptträger mit 10 bzw. 6,5 Grad geneigt. Unter architektonischen Aspekten sollten auch die Fachwerkbögen in ebener Fortsetzung der Neigung der Außenstege zur Innenseite mit 10 Grad geneigt werden.

Die Einhaltung der Regellichträume für den Eisenbahnverkehr zwangen mit steigender Bogenhöhe zu einer stetigen Verbreiterung der Fachwerkuntergurte, da die Innenkante dieser Hohlkastenträger wie die Schotterbegrenzung und der Kabelkanal in konstantem Abstand zur Gleisachse verlaufen sollten.

Auf Verbände oder Querriegel zwischen den Bögen wurde aus ästhetischen Gründen verzichtet. Das Maximum an Transparenz in der Brückenansicht erforderte eine Minimierung der Anzahl der Diagonalen im Bogenfachwerk. Statische Überlegungen und der Umstand, dass eine weitergehende Verringerung der Diagonalen durch den deutlich zunehmenden Baustahlbedarf zu unwirtschaftlich geworden wäre, begrenzten die Knotenanstände auf 30 m.

Ein weiterer Gestaltungsaspekt war, dass der Rad- und Fußweg nicht in den damit immer massiger werdenden Hauptquerschnitt integriert werden sollte. Seitlich an den Eisenbahnüberbau angehängt sollte er als optisch eigenständiges Überführungsbauwerk von diesem getragen werden.

Die ebenen Seitenansichten der in Geländerhöhe ausgeführten Längsträger sowie die Unterkante der Rad- und Fußweges wurden entsprechend der Hauptquerschnittsgestaltung geneigt.

Die v-förmige Pfeilerscheiben nehmen sich optisch zurück gegenüber dem Tragwerk, passen sich dem umgebenden Gelände an und heben den in Rot gehaltenen Überbau als die überführende Tragstruktur hervor.

Funktionalität

Zur Minimierung von Unterhaltungsaufwendungen für Tragwerk und Oberbau galt die Entscheidungsprämisse, die Anzahl von Lager und Fugenkonstruktionen so gering als möglich zu halten.

Entsprechend wurde ein über die gesamte Länge von 927 m durchlaufendes Tragwerk ohne Fugen entworfen. Schienenauszüge sollten auf die Überbauenden beschränkt bleiben.

Die vollständige Vermeidung von Schienenauszügen war mit den Entwurfsvorgaben und bei der Länge des Bauwerkes nicht realisierbar. Jedoch war die Beschränkung auf nur einen Schienenauszug am Widerlager Zwolle möglich. Auf der Seite Hattem wurde der Überbau zusammen mit der Radwegkonstruktion, der hohen horizontalen Auflagerkräfte wegen, in das Widerlager eingespannt und neben dem Schienenauszug auch auf aufwändige und notwendigerweise austauschbare Brückenlager verzichtet.

Das gewählte Durchlaufsystem erfüllt gleichermaßen höchste Ansprüche an die Dauerhaftigkeit des Tragwerkes und des Gleisoberbaus. Kosten für den Unterhalt eines verschleißträchtigen Schotterbetts mit Fugen und Übergängen, bedingt durch die zyklischen Belastungen aus Drehwinkeln und Verformungen, bleiben dem Bauherrn dauerhaft erspart.

Schlussbemerkung

Eisenbahnbrücken sind mit ihren hohen Belastungen und den Anforderungen an die Steifigkeit in aller Regel massige Bauwerke.

Der Bauwerksentwurf der Ijsselbrücke beweist, dass selbst unter der schwierigen Randbedingung der ebenen niederländischen Landschaft ein architektonisch begeisterndes Eisenbahnbrückenbauwerk entstehen kann. Nicht wenige in der im Vorfeld in die Entscheidungsfindungen der Ijsselquerung eingebundenen Bevölkerung hatten sich vehement für eine Tunnellösung ausgesprochen. Nach dem mit großem öffentlichem Interesse begleiteten Litzenhub des Bogens und der Fertigstellung des Brückenzuges war jedoch nur noch eine allgemeine Begeisterung für dieses Bauwerk zu erleben.

Mit der Brücke über die Ijssel ist ein gelungenes Beispiel für architektonisch ansprechenden Eisenbahnbrückenbau entstanden.

Erläuterungsbericht der SSF Ingenieure AG zur Einreichung beim Ingenieurbau-Preis 2013