Dreifachschutz für Eisenbahnbrücke in Griechenland
Eine Kombination aus großen Hydraulikdämpfern, Gleitpendellagern und Horizontalkraftlagern schützt die neue Eisenbahnbrücke SG26 in Griechenland vor Schäden aufgrund von Erdbeben, stabilisiert sie für Bremslasten der Züge und erlaubt thermische Bewegungen mit geringstem Widerstand.
Die SG26 ist etwa 300 m lang und ruht auf zwei Stahlbetonpfeilern. Die Bogenbrücke bei Domokos ist Teil der neuen Hochgeschwindigkeitsbahnstrecke Tithorea-Domokos.
Technisch ging es darum, auf den beiden Pfeilern und den Widerlagern den gesamten Bauwerkschutz in einem abgestimmten System unterzubringen. Erdbebenschutz ist in Griechenland per se gefordert. Hinzu kommen die Vibrationen und Belastungen aus dem Hochgeschwindigkeitsbetrieb sowie die üblichen Bewegungen infolge des Wetters.
Abgestimmtes Gesamtsystem
Die Lager und Dämpfer wurden so bemessen, dass sie die geforderten Leistungskennzahlen verlässlich und dauerhaft erbringen.
Das System im Überblick:
- 16 Hydraulikdämpfer dissipieren die Erdbebenenergie, d. h., sie wandeln Bauwerksbewegung in Wärme um und tragen dazu bei, die Brückenbewegungen zu limitieren.
- Zwölf Gleitpendellager übertragen die Vertikallasten, zentrieren das Bauwerk zurück und schützen es im Erdbebenfall.
- Zwei Horizontalkraftlager führen die Brücke an den Widerlagern in Längsrichtung.
Alle Komponenten wurden nach den Kriterien der Erdbebennorm EN15129 ausgelegt.
Dämpfer antworten sofort
Die Besonderheit der Hydraulikdämpfer ist, dass sie mit einem sehr niedrigen Alpha-Wert von 0,04 arbeiten (Charakteristik: F=C*v^alpha, mit C Dämpfungskonstante, F Antwortkraft, v Geschwindigkeit). So reduzieren sie die Brückenbewegungen sehr effizient, da die Dämpfer schon bei niedrigen Geschwindigkeiten mit einer hohen Kraft antworten, blockieren oder je nach Bedarf eine große Energieaufnahme gewährleisten. Denn bei der Dissipation von Erdbebenenergie geht es nicht nur um die eher seltenen großen Erdstöße, sondern vielmehr um die Dissipation der Energie, die mit niedrigen Geschwindigkeiten assoziiert ist. Sie sind zahlenmäßig und damit auch in ihren Auswirkungen ungleich relevanter.
Der niedrige Alpha-Wert bewirkt zudem eine verlässliche und stabile Antwortkraft. Dies schützt das Bauwerk auch im Falle einer Überschreitung der nominalen Geschwindigkeit – wogegen ein undefiniert großer, von einem höheren Alpha verursachter Kraftanstieg sie beschädigen könnte.
Im Servicefall reagieren die Hydraulikdämpfer auf thermische Bewegungen mit vernachlässigbar niedriger Kraft, ohne die Struktur zu belasten. Bei schockartigen Bremskräften aufgrund von Zugüberfahrt antworten die Dämpfer dagegen mit der notwendigen Kraft, um das Bauwerk vor mehr als 5 – 10 mm Bewegung zu bewahren. Das hält das Bauwerk für diese regelmäßigen dynamischen Krafteinwirkungen gemäß den lokalen und internationalen Normen in Position.
Ein niedriger innerer Druck und ein redundantes Dichtungssystem sorgen hier für Langlebigkeit. Insgesamt wurden 16 Dämpfer eingebaut: auf den beiden Pfeilern je zwei in Quer- und je vier in Längsrichtung, auf den Widerlagern je zwei in Längsrichtung.
Gleitpendellager mit Vierfachaufgabe
Die Gleitpendellager vom Typ SIP-S erfüllen vier wichtige Aufgaben bei der Erdbebenisolierung:
- Sie übertragen die Vertikallasten.
- Sie isolieren das Brückendeck von den Pfeilern und erlauben horizontale Verschiebungen.
- Sie unterstützen die Hydraulikdämpfer in der Dissipation der Erdbebenenergie.
- Sie rückzentrieren das Brückendeck in die Mittelposition.
Eingebaut wurden zwölf SIP-S-Lager, je zwei auf den Widerlagern, je vier auf den Pfeilern. Acht Lager sind für jeweils 37.000 kN maximale Vertikallast ausgelegt und erlauben horizontale Verschiebungen von maximal ±316 mm.
Horizontalkraftlager an den Widerlagern
Zur Führung der Brücke in Längsrichtung liegt auf den Widerlagern je ein Horizontalkraftlager, um Schäden durch einen Querversatz an den Schienen zu vermeiden. Ein Versatz würde zudem den Fahrkomfort stören. Auf den Pfeilern sind dagegen auch Querbewegungen des Decks möglich, die durch die Hydraulikdämpfer reduziert werden.
Bei allen Lagern hat MAURER sein hochleistungsfähiges Gleitmaterial MSM® eingebaut. Es sichert die langlebige und stabile Performance des gesamten Bauwerkschutzsystems und schützt damit die Brückenstruktur für mindestens 50 Jahre.
Die Arbeiten wurden Ende 2017 abgeschlossen. Die Brückeneröffnung ist 2018 geplant.
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7589 - Veröffentlicht am:
02.05.2018 - Geändert am:
26.06.2018