Die Eisenbahn-Klappbrücke über den Ziegelgraben im Zuge des Rügendamms

Transkript

1 Die Eisenbahn-Klappbrücke über den Ziegelgraben im Zuge des Rügendamms Untertitel: Besondere Ingenieurleistungen an einem Verkehrsbauwerk Kreideküste von Rügen

2 Inhaltsübersicht 1. Zur Geschichte des Rügendammes 2. Der Rügendamm von Zerstörung und Umbauten Die Eisenbahnbrücke über den Ziegelgraben von Der Neubau der Rügenbrücke im Zuge der B96 (2. Rügenanbindung) Zeittafel 1240 Erste Erwähnung eines Fährbetriebes 1863 Erster Eisenbahnanschluss der Stadt Stralsund über die Strecke Berlin Greifswald Stralsund 1883 Eröffnung der Eisensbahnstrecke auf der Insel Rügen Fährverkehr Stralsund Altefähr 2 Fährschiffe für maximal 3 Güterwagen Beförderung von Personen im Jahr 1909 Eröffnung der Eisenbahnlinie Sassnitz -Trelleborg (Königslinie)

3 Quelle: Google

4 Entwurf 1914: 1200m lange kombinierte Brücke über den Strelasund Tunnelvariante von 1928

5 Unterwasserbaugrube Tunnelgesamtlänge Bergmännisch über Stollenvortrieb Offen zwischen Fangedämmen unter Schutzdecke mit Wasserabsenkung versenkte Eisenröhren mit Betonummantelung Schildtunnel 2671 m 211 m 335 m 900 m 550 m 675 m Ab 1930: Weitere Planungen Hochbrücken Tunnel zu lange Dammstrecken Baugrundprobleme, sehr tiefe Lage führt zu sehr langen Rampen Vorzugslösung: Klappbrücke Bearbeitung einer gemeinsamen Lösung für Eisenbahn und Straße Die Reichsbahn stellte im Gegensatz zur Vorkriegszeit bei den Vorhaben für den Dammbau das allgemeine Verkehrsbedürfnis in den Vordergrund und die nicht unbegründeten Bedenken wegen Abwanderung des Verkehrs auf Kraftwagen bei gleichzeitiger Herstellung eines Straßendammes zurück - Gründung eines Neubauamtes Rügendamm der Rbd Stettin für Straße und Schiene

6 Inhaltsübersicht 1. Zur Geschichte des Rügendammes 2. Der Rügendamm von Zerstörung und Umbauten Die Eisenbahnbrücke über den Ziegelgraben von Der Neubau der Rügenbrücke im Zuge der B96 (2. Rügenanbindung) Veranschlagte Kosten: 15 Mio RM für Bahnanlagen 11 Mio RM für Straßenanlagen - Umverlegung der Schifffahrtsstraße vom Strelasund in den Ziegelgraben - Bau neuer Molen usw. im Hafen Stralsund

7 Dammstrecke Festland Dammstrecke Dänholm Dammstrecke Rügen Ziegelgrabenbrücke Strelasundbrücke Gesamtlänge ca. 3 km Inbetriebnahme der Eisenbahnstrecke Inbetriebnahme der Straße nach Umbauten im Bereich Altefähr

8 Straßen- und Eisenbahnklappbrücke im geöffneten Zustand Vollwandträger mit Trägerhöhen von ca.. 3,5 m Höhe Stützweiten m Pylonhöhe ca. 20 m Eisenbahn mit offener Fahrbahn, Hauptträgerabstand 5,70 m

9 Festlandseitiges Dammabschlussbauwerk und Widerlager Mechanischer Antrieb, bei der Straßenbrücke noch immer in Betrieb

10 Ansicht Strelasundbrücke

11 -Strelasund- und Ziegelgrabenbrücke der Reichsbahn gehörten zu den ersten voll geschweißten Großbrücken (1936) geringe Erfahrungen -Kriegsschäden (Kerben, Ermüdungsprobleme) - Straßenbrücken als Nietkonstruktionen ausgebildet

12 Inhaltsübersicht 1. Zur Geschichte des Rügendammes 2. Der Rügendamm von Zerstörung und Umbauten Die Eisenbahnbrücke über den Ziegelgraben von Der Neubau der Rügenbrücke im Zuge der B96 (2. Rügenanbindung) Sprengungen von Strelasund- und Ziegelgrabenbrücke im Mai Absturz des Gegengewichtes an der Ziegelgrabenbrücke - bei beiden Brücken starke Zerstörungen des jeweils 1. Überbaus - Einbau von R-Geräten

13 Zeittafel 1945 Sprengungen von Ziegelgraben-und Strelasundbrücke 1947 Wiederaufnahme des Eisenbahn über hölzerne Notbrücken 1948 Einbau von Brückengeräten in allen 4 Brücken 1961 Ersatz der Brückengeräte durch permanente Überbauten 1990 Auswechseln der Überbauten der Eisenbahnbrücke über den Strelasund 1992 Auswechseln der Überbauten der Eisenbahnbrücke über den Ziegelgraben (mit Pylon und Waagebalken) 1999 Auswechseln der Überbauten der Straßenbrücke über den Ziegelgraben (ohne Pylon, mit Waagebalken)

14 Bild von Einschwimmen (C) einfügen

15 Straßen- und Eisenbahnklappbrücke im geöffneten Zustand Sicht auf die Straßen- und Eisenbahnklappbrücke in Richtung Stralsund

16 - Austausch der Überbauten der Strelasund- und Ziegelgrabenbrücke 1990 bzw Grundsätzliche Änderungen an der Ziegelgrabenbrücke - Anordnung seitlicher Federbalken - Oberleitung für V = 40 km/h ohne Schwenkausleger - neue Schienenübergänge für 90km/h schräg geschnittenen Schienenenden Spitze: Ersatz der durch Kulissenplatten angetrieben beweglichen Übergänge Wurzel: Ersatz des Stumpfstoßes - Ersatz des Kurbelantriebes durch hydraulischen Antrieb - Umbau in 6 Sperrpausen - Verformungen am Waagebalken, Störung des kinematischen Systems Inhaltsübersicht 1. Zur Geschichte des Rügendammes 2. Der Rügendamm von Zerstörung und Umbauten Die Eisenbahnbrücke über den Ziegelgraben von Der Neubau der Rügenbrücke im Zuge der B96 (2. Rügenanbindung)

17 Übersichtsskizze

18 Klappenwurzel Schienenauszug bei Übergang von Überbau III zum Damm Dänholm Brücke geschlossen Öffnungsvorgang Schienenübergang an der Klappenspitze Sensoren für Endlagenüberwachung

19 Fachplanung Fahrleitungsanlage Schnittstelle Oberleitung Überbau II zu Überbau III

20 - Einsatz von Kunststoffisolatoren - maximale Abstandsänderung +/- 1 cm - Überhöhungen für reale Betrieblastenzüge - Querschnittsäquivalent der Stromschiene gegenüber Cu 1288 mm² LST Technik: Überwachung Schienenübergang Ziegelgrabenbrücke Schienen- Übergang Überwachung durch SPS / Starkstromtechnik Freigabe an LST - Schnittstelle -SPS/Starkstromtechnik muss sicherheitstechnische Prinzipien der LST einhalten, auch bei eventuellen Änderungen ( Wolgast Andere Konzepte (z. B. Peenebrücke Schienen- Übergang Überwachung durch SPS / Starkstromtechnik?? Freigabe an LST- Schnittstelle Direkte LST-Überwachung

21 Straßenseitiger Klappenkeller Lagesensor, Überbauspitze Werftseite Fachplanung Technische Ausrüstung Hydraulikanlage

22 Randbedingungen für die Neuplanung Verzicht auf Gleichlaufsteuerung, deshalb Änderung der Steifigkeitsverhältnisse Klappe Waagebalken - Gewährleistung des Ein-Zylinder-Betriebes - Trennung von Steuerung der Straßenbrücke - Bearbeitung auf Grundlage der DIN-Fachberichte und des Entwurfes der ZTV Bewegliche Brücken (ZTV-ING Teil 9 Abschnitt 6) Berechnungsmodell Klappvorgang ϕ = 0 Berechnungsmodell Klappvorgang ϕ = 30

23 Berechnungsmodell Klappvorgang ϕ = 60 Berechnungsmodell Klappvorgang ϕ = 90 Messungen an den Zugstangen 2001 Quelle: DB Netz, NBI 11, Magdeburg

24 ZTV-ING Teil 9 Abschnitt 6 Bewegliche Brücken Besondere Lastannahmen, z.b. - Verschmutzung - Massenkräfte aus planmäßigen Bewegungsvorgängen - Antriebskräfte - Schräglauf - Reibung / Erhöhte Lagerreibung - Wind - Puffer (Rückstellkräfte) - Verriegelung (Mindestspitzendruck) und Zentrierung - Kein Schiffsstoß auf den Überbau Festlegungen zu den Windlastannahmen Grund: fehlende Regelungen in der Ril 804 für Klappbrücken, fehlende Regelungen im DIN-FB 101 für Klappbrücken. Daher: gesonderte Festlegungen während der Entwurfsplanung den Klappvorgang (Zweizylinderregelbetrieb, Einzylindernotbetrieb), die verriegelte Hochlage.

25 Ermittlung der Extremwerte des Windes am Standort Stralsund Quelle: IfGDV Greifswald, 2005 Überschreitenswahrscheinlichkeit für extreme Windlasten: 1,19 E-8 Für den Fall : Infolge Störung muss ein Verriegelung in der Hochlage erfolgen, wobei gleichzeitig eine Windstärke größer als 11 auftritt.

26 Querschnitt Klappe Feldbereich Querschnitt Klappe im Endquerträgerbereich Zugstangen- / Hilfszugstangenlager oben

27 Inhaltsübersicht 1. Zur Geschichte des Rügendammes 2. Der Rügendamm von Zerstörung und Umbauten Die Eisenbahnbrücke über den Ziegelgraben von Der Neubau der Rügenbrücke im Zuge der B96 (2. Rügenanbindung) Übersichtsplan BAB A20 und B 96 Rügenzubringer

28 Quelle: SBA Stralsund 1995 Übersichtsplan für Variantenvergleich 2. Rügenanbindung 2. Rügenanbindung im Zug der B Trennung von Ortsumgehung Stralsund und 2. Rügenabindung - Ortsumgehung Stralsund wird durch SBA Stralsund umgesetzt - Für die 2.Rügenabindung wird die Mittelvarariante als Vorzugslösung herausgearbeitet und weiter von der DEGES geplant Vertiefter Variantenvergleich: Brücke oder Tunnel Eckdaten Rügenbrücke - Gesamtlänge mit Dämmen m - Gesamtläng der Brücke m - Querschnitt RQ 15,5 - Teilung in BW 1.1 Vorlandbrücke Stralsund 327,5 m BW.1.2 Vorlandbrücke Stralsund 317,0 m BW 2 Ziegelgrabenbrücke 583,20 m Hauptfeld 198 m BW 3 Vorlandbrücke Dänholm 532,3 m BW 4 Vorlandbrücke Strelasund 532,2 m BW 5 Strelasundbrücke 539 m Quelle: DEGES-Broschüre 2007.

29 Computersimulation aus Planungsphase Quelle: DEGES 1999 Tunnelvarianten -Bearbeitung von zwei Tunnellösungen - Absenktunnel: Länge 980 m - Schildtunnel Länge 1060 m - Umfangreiche Tunnelausrüstung und Notausstiege - Bewertungskriterien waren u.a.: - Unterwasserverbau bei Absenktunnel, Beeinflussung des alten Rügendammes - Umwelt: Schadstoffe, Heringszug - Baustellenenrichtungen im Stadtgebiet - spätere Betriebskosten Hochbrückenvarianten - Von ursprünglich 9 Varianten Reduktion auf 3 Lösungen - Gesamtlänge m - Längsneigungen maximal 4 % - ursprünglich 2 Fahrstreifen, endgültig 3 Streifen mit Wechselsignalisierung - Lichte Höhe 42 m - Balkenbrücke, Stützweite 160 m - Bogenbrücke, Stützweite 300 m - Seilverspannte Brücke (Schrägseilbrücke), Stützweite ursprünglich 175 m, jetzt 198 m

30 Vorzugslösung Schrägseilbrücke - 8 Seilebenen in Harfenform - erstmalige Anwendung von Litzenbündel in Deutschland (bisher vollverschlossene Seile) - Überbau als 3-zelliger Stahlhohlkasten - Pfeiler in Tropfenform architektonisch bedingt, Verringerung des Windwiderstandes - selbstverdichtender Beton bei Vorlandbrücken ( Anschluss der Y- Stützen) - Windabweisende Gesimskonstruktion ermöglicht Verkehr auch bei großen Windstärken - Aufhaltestufe H4b der Schutzplanken - Baubeginn: August 2004 Inbetriebnahme: Oktober 2007 Quelle: Stahlbau 75(2006)2; Die Zweite Strelasundquerung, Otto u.a. Bild (D) von Broschüre einfügen Quelle: Broschüre Klepin/Mandelkow 2007.

31 Quelle: DEGES-Broschüre Quelle: Stahlbau 75(2006)2; Die Zweite Strelasundquerung, Otto u.a. Quelle: Stahlbau 75(2006)2; Die Zweite Strelasundquerung, Otto u.a. Schutzplanken und windabweisende Geländer Quelle: DEGES-Broschüre 2007.

32 Y-Stütze im Bereich der Vorlandbrücke Stralsund Rügenbrücke, Herstellung der Unterbauten, Blick in Richtung Stralsund, 2005

33 Rügenbrücke, Herstellung der Unterbauten, Blick in Richtung Rügen, 2005 Ansicht aus dem Bereich der Hafenbahn, Januar 2007

34 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!