Auenbachbrücke – Strecke Zeltweg-Lavamünd
Trogbrücke mit innovativer Stahl-UHPFRC-Verbundplatte

Bei der bestehenden „Auenbachbrücke“ handelt es sich um eine eingleisige Eisenbahnbrücke auf der Strecke Zeltweg – Lavamünd (Bahn-km 49,309), eine Nebenstrecke der ÖBB. Es handelt sich dabei um ein Stahltragwerk mit direkt darauf befestigten Holzschwellen, gelagert auf massiven Betonwiderlagern. Da das Tragwerk bereits mehr als 100 Jahre in Benutzung steht, wurde die Erneuerung des Tragwerks durch ein modernes und innovatives Tragwerk mit Schotterbett geplant.

Um die vorgegebene Konstruktionsunterkante nicht zu unterschreiten, wurde das neue Brückenobjekt als Trogbrücke mit innovativer Stahl-UHPFRC-Verbundplatte konzipiert.

Die Stützweite des neu geplanten Brückenobjektes beträgt 8460,0 mm, die Tragwerksbreite variiert von 4040,0 mm an der Konstruktionsunterkante zu 5200,0 mm im Bereich der Obergurte. Die Konstruktionshöhe beträgt 820,0 mm die Plattenstärke der Verbundplatte 170,0 mm. Die Schubsicherung der Verbundplatte erfolgt dabei mittels Verbunddübelleisten (Typ Puzzle).

Innovativer Einsatz von ultrahochfestem Faserbeton im Brückenbau unter besonderer Berücksichtigung der Bogenbrücken (Dissertation Welf Zimmermann)

Um die Themenkreise „Ultrahochfester Beton“ und „Bogenbrücken“ spannt sich der Bogen dieser Arbeit. Es werden die neuesten betontechnologischen Entwicklungen für faserbewehrten ultrahochfesten Beton (UHPFRC – Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete) aufgegriffen und wissenschaftlich für eine Anwendung im Brückenbau unter besonderem Aspekt der Bogenbrücken untersucht. Für den speziellen Fall wird in der Dissertation das Segmentklappverfahren (segmental flap method). Die wissenschaftlichen Ergebnisse konnten baupraktisch beim Bau der Wildbrücke Völkermarkt umgesetzt werden. Neben dieser Anwendungsform im Bogenbrückenbau beschäftigt sich der Verfasser auch mit neuen Einsatzmöglichkeiten wie die Verwendung von UHPFRC bei Fahrbahnoberflächen. Dabei werden die Griffigkeitserfordernisse und die Möglichkeit einer abdichtungsfreien Fahrbahnoberfläche untersucht. Weiteres wurde die bekannte „Melan Bauweise“ für moderne Einsatzbereiche untersucht und dahingehend modifiziert, dass ein integriertes klappbares Stahllehrgerüst zur Montage und Erleichterung der Herstellung verwendet wird. Diese wissenschaftlichen Ergebnisse konnten beim Bau der Stampfgrabenbrücke im Lesachtal umgesetzt werden. In der Arbeit werden neben den wissenschaftlichen Ergebnissen auch wertvolle Hinweise zu baupraktischen Anwendungen gegeben.

Kamerarahmen und Kameraschlitten für Crashtests

Für, bei Daimler zum Einsatz kommende Crashtestschlitten und zugehörige Kamerarahmen aus Aluminium wurden die Auswirkungen der Crashtest auf die Konstruktion untersucht.

Flüssigkeitsschwingungstilger im Brückenbau (Dissertation Stefan Kuss)

Dynamische Probleme im konstruktiven Ingenieurbau werden auf Grund von immer höherfesten Materialen, schlanken Strukturen und komplexen Computerberechnungen immer öfter bemessungsrelevant. Eine Möglichkeit der Reduktion von zu erwartenden oder bereits aufgetretenen Schwingungen ist der Einsatz von Schwingungstilgern. Ein spezieller Typ dieser sind dabei Flüssigkeitsschwingungstilger, in denen durch die erzwungene Bewegung der, in Rohren geführten Flüssigkeit, Energie dissipiert wird. Im vorliegenden Fall wird die Flüssigkeit in einer V-förmigen Rohrkonstruktion entsprechend der Ausbildung von Fachwerkbrücken untergebracht. Der Aufbau eines solchen Tilgers ist denkbar einfach: Man benötigt eine Rohrkonstruktion mit V-Form, eine sich darin befindliche und mit einer, durch einseitigen Überdruck erzielte Anfangsauslenkung der beiden Flüssigkeitsspiegel versehenen Flüssigkeit. Ein nachträgliches Justieren der Eigenfrequenz und der Dämpfung ist vor Ort und ohne Aufwand problemlos möglich. Bereits Masseverhältnisse (modale Flüssigkeitsmasse zu modaler Brückenmasse) von 1 – 5 % ermöglicht eine Schwingungsreduktion von bis zu 75 %. Mit den Flüssigkeitsschwingungstilgern mit V-Form konnte ein sehr effektives und wirtschaftliches Instrument zur Reduktion von Tragwerksschwingungen entwickelt werden.

Snow- und Funpark Wittenburg

Beim in der Nähe von Hamburg gelegenen Snow- und Funpark Wittenburg wurden massive Schäden am Tragwerk festgestellt. Diese überraschten allerdings auf Grund Ihrer Lage: Schrauben rissen in Bereichen ab, in denen die Fachwerkgurte planmäßig Druckkräfte aufweisen sollten, andere Fachwerkgurte hingegen zeigten Stabilitätsversagen auf, obwohl diese planmäßig Zugkräfte aufweisen sollten. Eine Vermessung der Fundamente und eine zugehörige Beurteilung durch einen beigezogenen Geotechnikexperten ergab schlussendlich die Hebung einzelner Fundamentpunkte um bis zu 400,0 mm und das dahinter stehende Phänomen der Eislinsenbildung als Ursache für die beobachteten Schäden. Die Tragstruktur wurde, um diese Vermutungen bestätigen zu können, material- und geometrisch nichtlinear mittels Finiter Elemente Berechnungen untersucht. Darin konnte zweifelsfrei festgestellt werden, dass derartige Fundamenthebungen genau zu den beobachteten Schäden führen müssen. Eine unsachgemäße Montage und ähnliches konnten damit als Schadensursache ausgeschlossen werden.

Unbedingt erforderliche Maßnahmen aus Gründen der Sicherheit und Dauerhaftigkeit wurden angeführt sowie weitere empfohlene Maßnahmen angegeben.
(Fotos: Haslinger Stahlbau GesmbH)