FN ISI Export Format VR 1.0 PT J TI Langsamverkehrsbrücke Rhein, Buchs – Vaduz AF Mani, Josias AU Mani, J DE "Abschlussarbeiten BSc Bauingenieurwesen, Vertiefungen Architektur und Ingenieurbau" bis 2019 AB Die Stadt Buchs und die Gemeinde Vaduz wollen den Langsamverkehr für Pendler zwischen Vaduz/Schaan und Buchs/Sevelen fördern. Zurzeit können die Fahrradfahrer den Rhein nur auf den Hauptverkehrsbrücken überqueren. Diese haben ein sehr hohes Verkehrsaufkommen und sind für Fahrradfahrer unattraktiv und gefährlich. Das Projekt aus dem Agglomerationsprogramm Werdenberg-Lichtenstein beinhaltet die Realisation einer neuen Rad- und Fussgängerbrücke über den Rhein. Die geplante Brücke überspannt rund 150 Meter und verbindet die zwei Rheindammwege miteinander. Dabei werden hohe Anforderungen an die Hochwassersicherheit gestellt. Neben der Entwurfsphase liegt das Hauptaugenmerk der Bachelorarbeit in der Bemessung und Detailausarbeitung der gewählten Brückenvariante. Der Entwurf von Brücken ist eine vielschichtige und anspruchsvolle Aufgabe. Es erfordert konstruktive Erfahrung, technisches Verständnis aber auch Kreativität und Mut zu Innovation. Die Kriterien der Tragsicherheit, Dauerhaftigkeit, Gebrauchstauglichkeit, Wirtschaftlichkeit und Ästhetik dürfen dabei nie ausser Acht gelassen werden. Da Fussgängerbrücken nicht so eingrenzenden Anforderungen wie Stassen- oder Eisenbahnbrücken unterliegen, ist bei der Planung viel mehr Spielraum vorhanden. Die Form einer Fussgängerbrücke kann sehr unterschiedlich sein. Um eine geeignete Brückenvariante für die gestellte Aufgabe zu finden, wird ein umfangreiches Variantenstudium durchgeführt. Dieses umfasst fünf verschiedene Varianten in Massiv- und Stahlbauweise. Mittels definierten Kriterien und deren Auswertung wird die Bestvariante ausgewählt. Bezüglich der Gestaltung der Brücke werden hohe Anforderungen gestellt. Fussgängerbrücken sollen durch ihre Feinheit und Angemessenheit auffallen, und nicht durch Grösse und Eigenart. Die Eingliederung in die charakteristische Rheinlandschaft ist eine gestalterisch anspruchsvolle Aufgabe. Das Tragsystem mit den Spannweiten, die Querschnittsausbildung, die Materialisierung, sowie der Bauvorgang sind in der Bewertung berücksichtigt. Unter diesen Aspekten wird die Fachwerkbrücke als Bestvariante gewählt. Die Fachwerkbrücke ist als Dreifeldträger mit Spannweiten von 45 m / 60 m / 45 m mit einer Gesamtlänge von 150 m konzipiert. Den Stahlüberbau bilden zwei, aus Hohlprofilen (RRW) geschweisste Fachwerkhauptträger, die über untenliegende Querträger miteinander verbunden sind. Das Fachwerk ist ein sehr effizientes Tragwerk bei geringem Eigengewicht. Die Tragstrukturen werden in Druck- und Zugkräfte aufgelöst. Die Dreiecksform sorgt dabei für die Stabilität, da Dreiecke selbst bei gelenkigen Verbindungen formstabil sind. Durch die axiale Beanspruchung des Stabs kann der ganze Querschnitt ausgenutzt werden. Der Trogquerschnitt erfährt eine leichte Ausrundung. Die Unter- und Obergurte werden mit verschiedenen Radien ausgeführt, dadurch kann die Fachwerkhöhe variiert werden. Als Fahrbahn dient eine 3.60 m breite Fertigbetonplatte mit statisch mitwirkender Ortbetonschicht, welche auf den Querträgern aufliegt und über Kopfbolzen mit dem Stahltragwerk verbunden ist. Nach einer Abdichtung mit Polymerbitumen-Dichtungsbahnen kommt als Abschluss der Fahrbahn eine 5 cm starke Walzasphaltschicht zum Einsatz. Durch die Ausbildung eines Dachgefälles von 2 % und der vertikalen Ausrundung der Fahrbahn, kann das Meteorwasser direkt über ein seitliches Abschlussblech in den Rhein abgeleitet werden. Über einen Windverband, welcher unter der Fahrbahn verläuft, werden die Horizontalkräfte abgetragen. Die Brückenpfeiler werden als schlanke Wandscheiben ausgebildet. Für eine hydraulisch günstige Form ist der Querschnitt an den Seiten abgerundet. Die Krafteinleitung in den Baugrund erfolgt mittels Grossbohrpfählen. Diese können die vertikalen und horizontalen Kräfte in den Baugrund leiten. Für den Bau der Pfeiler ist ein Baugrubenabschluss mit Wasserhaltung vorgesehen. Der Abschluss kann mit Spundwänden erfolgen. Das Widerlager besteht aus einer Widerlagerwand, welche mit einem Fundament flach fundiert wird. Für den Anschluss an den Dammweg werden zwei Flügelwände mit einem Radius nach aussen angehängt. Dadurch wird der Brückenzugang übersichtlich und einladend gestaltet und es entsteht ein komfortabler Zufahrtsbereich für Radfahrer und Fussgänger. Um Zwängungen zu vermeiden wird ein Widerlager als festes, das andere als verschiebliches Lager ausgeführt. Die Pfeiler und Widerlager werden konventionell vor Ort ausgeführt. Aus Sicherheitsgründen und um den Abflussquerschnitt des Rheins nicht zu stark zu beeinträchtigen, erfolgt die Herstellung der Pfeiler und Widerlager etappenweise. Der Brückenträger wird segmentweise im Werk vorfabriziert. Die Segmente können im Rahmen eines regulären Schwertransportes angeliefert werden. Das mittlere Brückensegment (85 t) wird in zwei Elementen angeliefert und auf Platz zusammengeschweisst. Anschliessend wird ein Raupenkran das ganze Element von Seite Vaduz einheben. Im Anschluss wird das Randsegment (40 t) auf der Seite Vaduz angeliefert und mit dem Raupenkran versetzt. Gleichzeitig erfolgt die Anlieferung und Montage des Randsegments (40 t) auf der Seite Buchs mit einem Pneukran. Bei vollständig montiertem Überbau werden die Montagestösse, geschützt in einer mobilen Einhausung, verschweisst. Anschliessend wird der Korrosionsschutz fertiggestellt. In einem weiteren Schritt wird die Fahrbahnplatte erstellt. Nach der Abdichtung erfolgt der Einbau des Belages. Mit den gewählten Materialien und den einfachen Konstruktionsdetails ist von einer hohen Dauerhaftigkeit des Bauwerkes auszugehen. Der qualitativ hochwertige Korrosionsschutz, die langlebigen Brückenlager, sowie ein gutes Überwachungs- und Instandhaltungskonzept, tragen ebenfalls zu einer langen Nutzungsdauer bei. Mit statischen Berechnungen werden die massgebenden Bauteile nach den Kriterien der Tragsicherheit und Gebrauchstauglichkeit bemessen und nachgewiesen. Mit der Ausarbeitung der Fachwerkbrücke ist eine ansprechende Brücke entstanden, die den geforderten Kriterien nachkommt. ER