Mühleninselbrücke

1. Aufgabenstellung

Der Standort der neuen Fuß- und Radwegbrücke ist Teil des innerstädtischen Grünzugs, der die Innenstadt von Königs Wusterhausen kennzeichnet und im Wesentlichen gebildet wird durch den Schlosspark, der Mühleninsel und dem kanalbegleitenden Grün.

Die Brücke wird die als Stadtpark neu gestaltete Mühleninsel mit der Innenstadt, d.h. der Bahnhofstraße von Königs Wusterhausen verbinden und überspannt den Nottekanal, der an dieser Stelle ca. 18,00 m Breite aufweist. Der Nottekannal ist als schiffbares Landesgewässer (Wasserstraßenklasse C) eingestuft und wird für den Wassertourismus zunehmende Bedeutung gewinnen. Die jährlich auf dem Nottekanal stattfindende Eventregatta „ Flotte Notte“ stellt für dieses Gebiet eine besondere Attraktion dar, die viele Zuschauer anlockt. Im Norden wird die Mühleninsel über eine weitere Brücke mit der Stadt verbunden. Zusammen mit dem neu geschaffenen Wegenetz auf der Insel ergibt sich eine attraktive innerstädtische Fuß- und Radwegeverbindung, die eine hohe Nutzerfrequenz erwarten lässt.

Grundlage für den Entwurf der neuen Brücke war die genaue Analyse des Ortes und der verschiedenen funktionalen Anbindungen und Erschließungen. Die Neugestaltung der Brücke wird ein individuelles Zeichen mit hoher Signetwirkung setzen. Dabei stören keine übertriebenen konstruktiven Gesten den Kontext der Stadt und Parklandschaft. Sie fügt sich wie selbstverständlich ein, ohne sich unterzuordnen.

Die Brücke wird als ein wesentlicher Bestandteil der Landschaft interpretiert. Sie setzt die vorhandenen Wege fort und schafft eine repräsentative Flussquerung. Sie definiert in ihrer Zeichenhaftigkeit einen herausragenden Ort in der Landschaft. Die Leitidee der Brücke entwickelte sich aus der Analyse der neuen Gestaltung der Mühleninsel und den Überlegungen, besondere Blickbeziehungen zu betonen und für die „Flotte Notte“ eine attraktive Tribüne zu schaffen.

2. Beschreibung der Konstruktion

Das architektonisch-städtebauliche Konzept des Bauwerks wird in der Konstruktion weitergeführt und ein Tragwerk unter der Brücke ausgebildet.

Die Brücke ist ohne Lager vorgesehen und bildet eine eingespannte Konstruktion mit einer Gesamtlänge von 32,70 m. Sie wird in drei Felder mit einer Weite von jeweils 10,90 m unterteilt.

Das Gesamttragverhalten der Brücke ist durch das mehrfach statisch unbestimmte System bestimmt.

Die beiden Flusspfeiler werden auf Pfähle gegründet.

Der Brückenquerschnitt wurde mit dem Ziel, eine möglichst niedrige Plattenhöhe über der Mitte des Lichtraumprofils zu erreichen, entwickelt. Die Bogenform der Brücke im Grundriss basiert auf einem Kreisabschnitt mit einem Öffnungswinkel von 3 x 28°, so dass alle Teilsegmente gleich sind. Dies wird besonders die Herstellung der Brücke vereinfachen und die Kosten reduzieren.

Die Widerlager werden in Ortbetonbauweise hergestellt und tief gegründet. Es werden keine Übergangskonstruktionen vorgesehen, d.h. die Brücke ist fugenlos konzipiert, was für den Unterhalt und Dauerhaftigkeit der Brücke wesentliche Vorteile bietet.

Die durch Temperatureinwirkungen verursachten Spannungen werden durch die Bogenform in Grundriss und Gradiente aufgenommen bzw. über Zwängung am Widerlager und in den Stützungen. Sie bleiben allerdings aufgrund der relativ kurzen Längen klein.

Die Montage der Brücke stellt sich unproblematisch dar. Nach Herstellung der Tiefgründung und Widerlager wird der gesamte Stahlüberbau ausgeführt. Er wird als vorgefertigtes, 3-teiliges Element eingehoben und an der Montagefuge verschweißt.

3. Wahl der Baustoffe

Das Brückenbauwerk ist eine über drei Felder durchlaufende, geschweißte Stahlkonstruktion mit biegesteifer Einspannung in die Widerlager. Das Haupttragelement des Brückenüberbaues wird durch ein Torsionsrohr (457x12 bzw. 457x16) gebildet, auf dem die sich über Kragträger abstützende Brückenplatte (Deckblech mit Belag) angeordnet wird. Die Widerlager sind kastenförmige Stahlbetonkonstruktionen, die über jeweils 5 Stahlrohrrammpfähle tiefgegründet werden.

Die Pfeiler bestehen aus A-förmig gespreizten Stahlrohrstützen 244,5 x 16 mm, die oben am Torsionsrohr und unten auf einer Pfahlkopfplatte angeschlossen sind. Die Gründung der Pfeiler erfolgt ebenfalls über jeweils zwei Stahlrohrrammpfähle.

4. Besondere Ingenieurleistung

Der Brückenüberbau ist eine über drei Felder durchlaufende, geschweißte Stahlkonstruktion mit biegesteifer Einspannung in die Widerlager. Das Haupttragelement des Brückenüberbaues wird durch ein Torsionsrohr (457x12 bzw. 457x16) gebildet, auf dem die sich über Kragträger abstützende Brückenplatte (Deckblech mit Belag) angeordnet wird. Die Einspannung des Brückenüberbaues in die Widerlager wird über Stirnplatten realisiert, an deren Rückseiten Stahlbauteile (Ankerbleche und Kopfbolzendübel) angeordnet werden. Das Torsionsrohr sowie die jeweils letzten Kragträger schließen an diese Stirnplatten biegesteif an. Die Bogenform der Brücke im Grundriss basiert auf einem Kreisabschnitt mit einem Öffnungswinkel von 3 x 28°, so dass alle Teilsegmente gleich lang sind.

Die Einzelstützweiten betragen je Feld 10,947 m, die Gesamtstützweite des Überbaues beträgt zwischen den Widerlagervorderkanten (entspricht gleichzeitig Außenkante Stirnplatte) gemessen 32,84 m. Die Bauhöhe des Überbaues beträgt konstant 57 cm (OK Deckblech - UK Torsionsrohr).

Der Brückenüberbau ist in Grund- und Aufriss gekrümmt, die Krümmung (Grundriss) in Achse Torsionsrohr beträgt R = 22,40 m und ist konstant zwischen den beiden Widerlagervorderkanten. Die Krümmung im Aufriss beträgt in Achse Torsionsrohr R = 538,945 m, der Hochpunkt befindet sich in Brückenmitte, dadurch entsteht zu beiden Seiten ein ständig ansteigendes Längsgefälle. Das Deckblech des Überbaues wird im Querschnitt gesehen horizontal, d. h. ohne Quergefälle ausgebildet, die Oberfläche des Gussasphaltbelages erhält ein Quergefälle von 2,0 %.

Der Brückenüberbau wird auf der Bogenaußenseite (Westseite) mit einem über die gesamte Überbaulänge durchlaufenden Radius von 20,495 m ausgeführt, dadurch entsteht auf dieser Seite eine Aufweitung der Überbaubreite von 2,50 m an den Widerlagern bis auf 3,50 m in Überbaumitte. Der Aufweitungsbereich wird in Bauwerksmitte auf einer Länge von ca. 15,60 m um 17 cm gegenüber dem durchgehenden Gehweg abgesenkt. Dieser als Verweilbereich und Tribüne dienende Bereich wird mit Gitterrosten abgedeckt und mit Klappsitzen (Stahl mit Hartholzsitzfläche) versehen. Als Material für den gesamten Überbau ist Baustahl der Güte S235 J2+N vorgesehen.

Die Pfeiler bestehen aus A-förmig gespreizten Stahlrohrstützen 244,5x16 (S235 J2), die oben am Torsionsrohr und unten auf einer in der Pfahlkopfplatte verankerten Fußplatte biegesteif angeschlossen sind. Wegen der Ausbildung als vollständig in die Unterbauten eingespanntes Tragwerk entfällt die Anordnung von Lagern und Übergangskonstruktionen.

Erläuterungsbericht von Kolb Ripke Architekten zur Einreichung beim Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015