VDE 8.2 Scherkondetalbrücke

Scherkondetalbrücke 

eine semi-integrale Eisenbahnbrücke für den HGV 

Münchener Massivbau-Kolloquium 



VDE 8.2 NBS Erfurt – Leipzig/Halle 

DB ProjektBau GmbH 

Regionalbereich Südost - Leipzig 

DB ProjektBau GmbH - Dipl.-Ing. Ludolf Krontal - 01.02.2010 

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Dipl.-Ing. Ludolf Krontal 

01.02.2010



INHALT 

• VDE 8.2 NBS Erfurt – Leipzig/Halle 

Brückenbeirat DB AG 

seimi-integrale Bauwerke bei der DB AG 

Unstruttalbrücke 

Gänsebachtalbrücke 

• Scherkondetalbrücke 

Entwurf 1995 

Varianten 

Entwurf 2007 


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ABS 

ABS NBS 

VDE 8.1 VDE 8.2 VDE 8.3 



Einordnung im europäischen Kontext – Übersicht VDE 8 

TRANS- 

EUROPEAN 

TRANSPORT 

NETWORK 

(TEN-T) 

PROJEKT NR. 1 

Achse: 

Berlin- 

Verona/Mailand- 

Bologna- 

Neapel- 

Messina- 

Palermo 


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Erfurt 

Leipzig 


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Beispiel - Bauwerksgestaltung 80-er Jahre 


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Gestaltung der Talbrücken auf der VDE 8.2 

Brückenbeirat der DB AG 

• gegründet: 2007 

• Mitglieder: Vertreter der Bahn (Vorstände, Fachexperten) 

externe Fachleute (Ingenieure, Architekten) 

• Ziel: 

Verbesserung der Baukultur im Eisenbahnbrückenbau 

Förderung von Innovationen 

• Funktion: beratend (bei Variantenentscheidungen) 

unterstützend (Öffentlichkeitsarbeit, Verhandlungen mit Behörden) 


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Gestaltung der Talbrücken auf der VDE 8.2 

Einbindung des Brückenbeirates der DB AG 

Optimum bzgl. Funktionalität, Wirtschaftlichkeit und Gestaltung für die Talbrücken: 

• Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Dauerhaftigkeit 

• Baukosten – Unterhaltungskosten – Abbruch-/Entsorgungskosten 

• Gute Gestaltung ist Mehrwert ohne Mehrpreis 

Konstruktion der Talbrücken VDE 8.2 als integrale BW vorteilhaft! 


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integral 

semi-integral 

semi-integral mit Festpunkt 

semi-integral mit Festpunkt 


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Talbrücken DB AG – Gegenüberstellung 

• konventionelle Talbrücken bei der DB AG: 

– generell Spannbetonhohlkästen 

– schnelle Austauschbarkeit der Überbauten 

– Teilung der Überbauten mit Lagern und Fugen 

– Schwachstellen in der Gesamtkonstruktion 

– verursachen hohe Unterhaltungskosten 

– beeinflussen den Entwurf der Bauwerke 

Bislang wurden bei der DB AG ausschließlich Talbrücken 

nach den konventionellen Ansätzen errichtet. 

konventionelle Bauweise EÜ Hallerbach 

• integrale Talbrücken 

– Überbauten monolithisch mit den Pfeilern und Widerlagern 

verbunden 

– tendenziell schlanker 

– mit stetigen Übergängen zwischen den Bauteilen 

• semiintegrale Bauwerke 

– zusätzlich Fugen am Widerlager 

– Ausgleich von Längsverformungen aus Zwang 

– robuste Bauweise durch Verzicht auf Schwachstellen 

– wesentlich längere Lebenserwartungen 

semi-integrale Bauweise EÜ Scherkondetalbrücke 


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VDE 8.2 Unstruttalbrücke 

Erfurt 

Leipzig 


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Unstruttalbrücke – Entwurf Planfeststellung 1995 


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Unstruttalbrücke – Entwurf Planfeststellung 1995 


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Entwurf Überarbeiteter Planfeststellung Entwurf 2006 1995 

Entwurfsparameter: 

• monolithische Anschluss Pfeiler/Bogen/Überbau 

• 4 x 10-feldriges Hauptsytem +3-feldrige DLT (Rand) 

• Überbau: Spannbeton-Hohlkasten 

• Normalpfeiler als schlanke Scheiben (d = 1,50m) 

• Trennpfeiler als schlanke Scheiben (d = 0,6 m) 

• Brückenhauptmaße: 

► Gesamtlänge: 2668 m 

► Brückenhöhe: ca. 25-45 m 

► Pfeilerabstand: 58 m 


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4 x 580m 


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Trennpfeiler 


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Anschlussdetails - Trennpfeiler 

3 4 

Spanngliedverankerung 

Anschlussbewehrung 


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VDE 8.2 Unstruttalbrücke 


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VDE 8.2 Gänsebachtalbrücke 

Erfurt 

Leipzig 


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VDE 8.2 Gänsebachtalbrücke – Entwurf Planfeststellung 1995 

Entwurfsparameter: 

• Überbau: Spannbeton-Hohlkasten, Höhe 4,5 m + LSW 3,0 m 

• Hohlpfeiler mit Brückenlagern, Fugen und Schienenauszügen 

• Brückenhauptmaße: ► Gesamtlänge: 1012 m 

► Brückenhöhe: ca. 15 m 

► Stützweiten: ca. 44 m 


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VDE 8.2 Gänsebachtalbrücke - Sondervorschlag „Adam Hörnig“ 

Änderungen zum Amtsentwurf: 

• Innovatives semiintegrales transparentes Bauwerk 

• Verringerung der Stützweiten von 44 m auf 25 m 

• Überbau als 2-stegiger Plattenbalken in Spannbeton 

• Bremspfeilerpaar mit aufgelösten Scheiben 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke 

Erfurt 

Leipzig 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke 

Erfurt 

Leipzig 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke – Entwurf Planfeststellung 1995 

Festpunkt 

große Fuge 

Festpunkt 

Bauwerk: 

• zweigleisiger Überbau, einzelliger Hohlkasten in Spannbeton 

• 2 x DLT, sechs + sieben Felder, 13 x 44,0m Länge = 572,0m 

• WL jeweils als Festpunkte, große Fuge in Bauwerksmitte 

• BW - Proportionen bei hohen Pfeilern gut 


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Stützwand 

Geländemodellierung 

Bauwerk: 

• Proportionen der Felder und die Pfeilerdimensionen unausgewogen 

• Geländemodellierung notwendig 

• zusätzliche Stützwand für kreuzenden Weg 


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Überarbeitung des Entwurfes in 2007 notwendig! 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke – Entwurf 2007 (Variantenstudie) 

Vorgaben der Projektleitung: 

• Erhöhung Transparenz 

• Einhaltung der Planfeststellung 

• wirtschaftliche Herstellung 

• Optimierung der Unterhaltsaufwendungen (Brückenlager und Fugen) 

• eingeführter und erprobter Bauverfahren 

• keine Regelwerksabweichungen 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke - Variante - Sprengwerk 

Vorteile 

• Betonung durch Sprengwerk 

• effektive Ableitung der Bremskräfte 

Nachteile 

• Lager auf WL erforderlich 

• zusätzliche Schienenauszüge 

• hohe Aufwendungen für Bogengründung 

• teure Bogenherstellung 

• Planrecht 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke - semiintegraler DLT (Vorzugslösung) 

Entwurf Planfeststellung 1995 

Bauwerk: 

• semiintegraler Durchlaufträger 

• zweigleisiger gevoutete Vollplatte in Spannbeton 

• eine zusätzliche Stützenachse → Verzicht auf Stützwand im Westbereich 

• 1 x DLT, 27,0 – 2 x 36,50 – 10 x 44,0 – 36,50 m. Länge = 576,50m 

• Vollpfeiler 1,50 x 5,50 m 

• Tiefgründung mit Bohrpfählen 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke - Baugrund 

Tonstein zersetzt 

Auelehm 

Ton- oder Schluffstein 


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oberer Muschelkalk



VDE 8.2 Scherkondetalbrücke – Variantenuntersuchung zum Festpunkt 

Variante 1: 

• WL Achse 0 und WL Achse 13 frei 

• alle Pfeiler eingespannt 

• konstruktive Maximalbewehrung je Pfeileranschnitt ca. 750 cm² 


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Variante 2: 

• WL Achse 0 fest und WL Achse 13 frei 

• alle Pfeiler eingespannt 

• konstruktive Maximalbewehrung je Pfeileranschnitt ca. 750 cm² 


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große Fuge + SA 

Festpunkt 

Lagerung: 

• WL Achse 0 fest, Pfeiler eingespannt 

• WL Achse 13 frei (gelagert) 

• Pfeiler Achse 11 und 12 frei (gelagert) 

• Maximalbewehrung von ca. 750 cm² eingehalten! 

Pfeiler und WL 

gelagert 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke - Querschnitt 

• Spannbetonträger „Breiter Balken“ 

• Voutungen an der Einspannung 

• Reduzierung Konstruktionshöhe 

• hk = 2,0 m (Feld) 

• hk = 3,50 m (Voute) 

Besonderheiten: 

• Feste Fahrbahn 

• Ausgleichsplatte in Achse 13 

• Windschutzwand 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke - Pfeilerausbildung 

• Pfeiler als Vollquerschnitt 

• einfache Herstellung ohne Innenschalung 

• monolithischer Anschluss ausführbar 

• Tiefgründung auf Bohrpfählen 

• keine Ausrüstungen für Lager und Fugen 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke – Widerlager Achse 0 Festpunkt 

• flaches kompaktes Widerlager 

• Verringerung der Momente aus 

Horizontalkräften 

• robuste Gründung 

• überschnittene Bohrpfahlwand 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke – Dynamische Untersuchung 

• Auszug aus der dynamischen Untersuchung 

Phase Entwurf 

• Beschleunigungen 

HSLM A10 

• Vorteile hins. Dynamik: 

- robuster Querschnitt 

- hohe Systemdämpfung 

durch Einspannung 


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Integrale Brücken – Zusammenfassung 

Vorraussetzungen für die Anwendung 

• erst ab größeren Pfeilerhöhen sinnvoll 

• Unterbauten in Bauwerkslängsrichtung möglichst nachgiebig 

• vorzugsweise Tiefgründungen 

• keine Anwendung bei setzungsempfindlichem Baugrund! 

Ziel: Begrenzung der Zwangsbeanspruchungen 


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Integrale Brücken – Zusammenfassung 

Innovationspotential für die DB AG 

• Reduzierung der Baukosten durch wirtschaftliche Bauweise 

• Reduzierung der Instandhaltungsaufwendungen durch den Verzicht auf 

Lager und Fugen 

• Verlängerung der Lebenserwartung des Bauwerkes durch robuste 

Querschnitte 


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weitere Infos unter: 

http://www.vde8.de 


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VDE 8.2 Scherkondetalbrücke

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