Sanierung von Fahrbahnübergängen - Einbau von Fingerübergängen in den Brücken Jan Blankenbrug und Martinus Nijhoffbrug (NL)

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Bei beiden Brücken wurden die Lamellenfugen ausgebaut und durch eine Fingerfugenkonstruktion ersetzt. In der Brücke bei Vianen kamen Fingerfugen mit einem Dehnweg von 240 und 360 mm und in der Brücke bei Zaltbommel Fingerfugen mit 240 und 320 mm zum Einsatz. Ein Radfahrschutz ermöglicht in der Parallelfahrbahn, die durch Rad-, Fußgänger- und Wirtschaftsverkehr genutzt wird, ein gefahrlose Nutzung für Fußgänger und Radfahrer. Mit einer Gesamtlänge von 34,2 m sind die Fugen in der Brücke bei Zaltbommel die längsten bisher eingebauten Fingerfugen.

Konstruktive Ausbildung

Massive, frei auskragenden Fingerplatten überbrücken den Bauwerksspalt. Diese Fingerplatten werden mit einer maximalen Länge in Fugenrichtung von 2 m ausgeführt und sind durch eine zweireihige HV-Schraubenverbindung auf dem Unterbau befestigt (Bild 3).

Der Kraftfluss der konventionellen Verankerungslösung mit Bügeln ist im Bild 4 dargestellt. Die Bügel, die Querbleche und die HV-Schrauben befinden sich dabei nicht in einer vertikalen Ebene. Die Kraft wird über den Unterbau der Übergangskonstruktion in das Brückentragwerk umgeleitet. Durch diese Umleitung und durch die Schweißverbindungen entstehen ermüdungsbeanspruchte Zonen.

In der neuen Lösung, dem Fingerübergang Typ TRANSGRIP® Serie LL, kommen an Stelle der konventionell geschweißten Ankersteifen und -bügel ermüdungsfreie Rundanker zum Einsatz (Bild 5). So werden die Verkehrslasten direkt aus den HV-Schrauben, ohne Beanspruchung des Übergangskonstruktion-Unterbaus, über die Anker in den Beton und somit ohne Umwege von den Fingerplatten in das Brückentragwerk eingeleitet.

Der Unterbau der Übergangskonstruktion wird aus Walzprofilen gefertigt und kommt ohne kerbbeanspruchte Schweißnähte aus. Dies hebt die Lebensdauer des Fahrbahnübergangs auf das Niveau der Tragwerkskonstruktion "Brücke" an.

Die HV-Verschraubung der Fingerplatten sowie der Einbau der Entwässerungsrinne erfolgen im Neubaufall bereits im Fertigungswerk. Nach dem Versetzen der komplett montierten Übergangskonstruktion (Bild 6) in die bauseitige Tragwerksaussparung erfolgt die Betonage des Stahlunterbaus der Fingerfugenkonstruktion in einem Zug vorzugsweise mit selbstverdichtendem Beton. Das bisher übliche Abnehmen der Fingerplatten zum Betonieren sowie die anschließende Endmontage nach dem Erhärten des Betons entfallen damit vollständig und beseitigen weiter mögliche Schwachpunkte bei der Montage von Übergangskonstruktionen.

Technologie

Die Fingerübergänge werden bei diesen beiden Brücken in mehreren Bauabschnitten eingebaut. Bei der Brücke Vianen erfolgt bei beiden Fahrtrichtungen im 1. Bauabschnitt der Einbau der Nebenfahrbahn, dann in weiteren zwei bzw. drei Bauabschnitten der Einbau in den drei Hauptfahrspuren.

Bei der Brücke in Zaltbommel wird gleichfalls zuerst die Übergangskonstruktion in der in einer Richtung vorhandenen Nebenfahrbahn und anschließend in je einem Bauabschnitt pro Fahrtrichtung (und Teilbauwerk) in der Hauptfahrbahn eingebaut. Der Baustellenstoß im Unterbau wird als Stoß mit einer Dichtnaht hergestellt, er besitzt keine statische Funktion.

Als Besonderheit bei diesen Fahrbahnübergängen hat sich der Einsatz von schnelltrocknendem Stahlfaserbeton bewährt, wodurch der Einbau der Fingerfahrbahnübergänge an den Wochenenden (Freitag bis Sonntag) mit der anschließender Verkehrsfreigabe der Spuren am Montag ermöglicht wurde.

Wasserdichte Ausbildung mittels Entwässerungsrinne

In den 1970er-Jahren erkannte man bei eingebauten Fingerübergängen zunehmende Schäden an Brücken unterhalb der Übergangskonstruktion, die auf die Wasserdurchlässigkeit zurückzuführen waren. Durch die Ausstattung des Fingerüberganges mit einer wasserdichten Entwässerungsrinne wird vorgenannter Nachteil beseitigt. Im Bauwerksspalt übernimmt eine z. B. mechanisch geklemmte und austauschbare Entwässerungsbahn aus bewehrtem Elastomer die schnelle und zuverlässige Regenwasserabführung in das Brückenentwässerungssystem. Dadurch wird die Gefahr von Aquaplaning reduziert und der Schutz sensibler Bereiche gewährleistet. Neben der Klemmung gibt es auch andere Befestigungslösungen. Die Entwässerungsrinne ist durch ein Gefälle mit Selbstreinigungswirkung wartungsarm – aber nicht wartungsfrei – und kann durch die Fingerspalte von oben mittels Hochdruckwasserstrahl oder über die Revisionsöffnungen in den Gehwegblechen gereinigt werden.

Für den Baustellenstoß in der Entwässerungsrinne kommen zwei Varianten zum Einsatz. Als eine Variante wird ein Schraubstoß ausgebildet. Hierbei wird durch eine besondere Verbindungstechnik aus dem Förderbandbau (Bild 7) eine wasserdichte Verbindung mittels einer Lasche hergestellt. Bei einer Übergangskonstruktion an der Brücke Zaltbommel erfolgt die Anwendung einer anderen, neuen Technologie. Die Rinne wird in ihrer gesamten Länge mit einem Bauabschnitt zusammen vorgefertigt und mit dem Unterbau und den geschraubten Fingerplatten im Komplex eingebaut. Die restlichen Rinnenabschnitte der Bauabschnitte 1 bis 3 müssen vor Beschädigungen geschützt werden. Diese werden dann vor der Betonage der Folgeabschnitte jeweils eingefädelt, so dass am Ende eine stoßfreie Rinne entsteht. Der Fingerplattenstoß ist unproblematisch, da diese in 2-m-Abschnitten hergestellt werden. Es muss zur Aufrechterhaltung des Verkehrs in den restlichen Spuren nur eine Abstimmung der Fingerplatten im Bereich des Baustellenstoßes mit den Fahrspuren erfolgen.

Lärmmindernde Wirkungen und Oberflächenausbildung

Die Fingerfuge weist aufgrund ihrer Geometrie bereits einen sehr geringen Lärmpegel während der Überfahrt der Fahrzeuge auf, weil der Reifen, egal in welcher Stellung, immer einen Teil der Fingerplatten berührt. Ein schlagartiges Auftreffen auf das gegenüberliegende Spaltufer ist nicht möglich.

Zusätzlich wird diese Eigenschaft noch durch die schräg zur Fahrtrichtung ausgerichteten Rillen unterstützt. Diese Riffelung verbessert einerseits die Griffigkeit und andererseits die Ableitung von Oberflächenwasser, was zu einer wesentlichen Erhöhung der Verkehrssicherheit beiträgt . Zudem besitzt die Entwässerungsrinne aus Elastomer eine restlärmmindernde Wirkung für den aus Druck und Sog unter der Übergangskonstruktion entstehenden Schall.

Zusammenfassung

Die Fingerfahrbahnübergangskonstruktion mit der neuartigen Verankerung ist für Brückenneubauten wie auch Brückensanierungen geeignet. Durch die Form der Fingerkonstruktion zeichnet sich der Fahrbahnübergang durch einen hervorragenden und zudem lärmarmen Überfahrkomfort aus. Der mögliche fahrspurweise Einbau der Fingerplatten und der unkomplizierte Baustellenstoß sind besondere Vorteile der Fingerübergänge. Die geringe Bauhöhe der Konstruktion und der fahrspurweise Einbau sind besonders für die Anwendung bei Sanierungsmaßnahmen vorteilhaft.

Für die neu entwickelte TRANSGRIP® LL-Serie liegt bereits eine Zulassung nach den österreichischen Vorschriften RVS 15.04.51 und 15.04.52 [1] vor. Nach dieser Vorschrift werden Dehnwege bis 710 mm abgedeckt. Der Einsatz in Deutschland ist derzeit durch Einzelprüfung nach TL /TP FÜ [2] geregelt. Die Regelprüfung für Deutschland ist in Vorbereitung.

Literatur

• [1] RVS 15.04.51/15.04.52 – Ausführungsbestimmungen/Schalltechnische Beurteilung von Fahrbahnübergängen. Österreichische Forschungsgesellschaft Straße – Schiene – Verkehr, Ausgabe 1.12.2010/28.7.2010.
• [2] Technische Lieferbedingungen und Technische Prüfvorschriften für Ingenieurbauten TL/TP-ING, Teil 8, Abschnitt 1, Technische Lieferbedingungen und Prüfvorschriften für wasserdichte Fahrbahnübergänge in Lamellenbauweise und Fingerübergänge mit Entwässerung von Straßen- und Wegbrücken – TL/TP FÜ, Stand: 01/05, Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Bonn 2010.