Brückenklappverfahren – Untersuchungen zur Entwicklung eines praxistauglichen Bauverfahrens
Die Idee der neuen Brückenbaumethode, des sogenannten Brückenklappverfahrens, besteht darin, nun auch Brückenträger analog zum Bogenklappverfahren annähernd senkrecht herzustellen und in die Endposition zu klappen.
Die ersten Prototypen des Brückenklappverfahrens wurden für die beiden Grundsysteme, die Variante mit Druckstreben bzw. mit Zugstreben in Feldversuchen im Massstab 1:10 aufgespannt. Das statische Verhalten der Brücken während des Aufklappvorgangs konnte erfolgreich getestet werden. Das Zugblech zwischen Druckstrebenende und Brückenträger und der positive Anfangswinkel zwischen Druckstrebe und Pfeiler stellten sich als sinnvolle Sicherung zu Beginn des Klappvorgangs heraus. Um der Praxistauglichkeit des Brückenklappverfahrens näher zu kommen, wurde Detailforschung mit 1:1 Versuchen an Wälzgelenken und umgelenkten Spanngliedern betrieben. Wälzgelenke, welche beim Brückenklappverfahren in Form von Betondrehzylindern mit Stahlblech ummantelt angewendet werden, rollen beim Klappvorgang aneinander ab und stellen so eine kostengünstige, einfache und robuste Konstruktion für diese Detailpunkte dar. Anhand einer Versuchsreihe wurde der Einfluss der Parameter Radius, Stahlblechdicke und Betonfestigkeit mittels Erfassung der Rollreibung und der Deformationen der Gelenke erforscht. Die Funktionstüchtigkeit von Wälzgelenken der Versuchsserie kann nun mit einer physikalisch erklärbaren Formel beschrieben werden. Vor allem bei der Druckstrebenbrücke stellt die Ausbildung von kleinen Radien am Pfeilerkopf zum Anschluss der Brückenträgerenden während des Bauzustandes eine Notwendigkeit dar. So zeigten die Versuche an umgelenkten Spanngliedern mit verschiedenen Litzentypen und vier unterschiedlichen Radien (unendlich, 3m, 1m, 0,5m) relativ geringe Abminderungen bis maximal 30% der Bruchlast bei zunehmender Anzahl der Litzen und abnehmendem Radius. Die durch Umlenkung entstehenden Druckkräfte steigen proportional mit der Krümmung und der maximal aufnehmbaren Höchstlast.
Das Brückenklappverfahren, das für den Bau von Balkenbrücken durchaus konkurrenzfähig gegenüber anderer Verfahren ist, verspricht bedeutende Masseneinsparungen und Einsatzmöglichkeiten, frei von Lehrgerüsten, was in Naturschutzgebieten besonders wichtig ist. Diese Erkenntnis stützt sich nicht zuletzt auch auf zwei Modellanwendungen, nämlich die „Klappbrücke Lobau“ bzw. die „Klappbrücke Gars am Kamp“. Beide Systeme wurden mit der Druckstrebenvariante des Brückenklappverfahrens unter Anwendung von Hilfspfeilern in Form von Großversuchen gebaut.