Ein spannender Weg über die Schlucht: die Taminabrücke im Kanton St. Gallen

12. Oktober 2017

Mit einer Bogenspannweite von 265 Metern und einer Höhe von 220 Metern überragt die Taminabrücke im Schweizer Kanton St. Gallen die gleichnamige Schlucht. Dieses beeindruckende Bauwerk des konstruktiven Ingenieurbaus wurde vom Ingenieurbüro Leonhardt, Andrä und Partner geplant. Dabei nutzte das Unternehmen die zahlreichen Vorteile der 3D-Modellierung. In diesem Beitrag erfahren Sie, wodurch sich die Taminabrücke auszeichnet und welche Herausforderungen die Ingenieure dank der 3D-Technologie meisterten.

Der Fortschritt des Überbaustands ist im November 2015 zu erkennen.

© Tiefbauamt Kanton St.Gallen; Der Fortschritt des Überbaustands ist im November 2015 zu erkennen.

Brückenbau unter schwierigen topografischen Bedingungen

Die am 22. Juni 2017 neu eröffnete Taminabrücke verbindet die beiden Dörfer Pfäfer und Valens, die zuvor durch die tiefe Taminaschlucht getrennt waren. Die bestehende Gemeindestraße nach Valens erlitt immer wieder Beschädigungen durch Hangrutsche, Steinschläge und Straßenabsenkungen. Deshalb wurde im Jahr 2007 ein öffentlicher Wettbewerb zur Planung und Konstruktion einer Brücke ausgeschrieben, den das  Ingenieurbüro Leonhardt, Andrä und Partner (LAP) gewann. Die Firma war sowohl für die Tragwerksplanung als auch für die Ausführungsplanung verantwortlich. In allen Phasen setzten die Ingenieure auf die CAD-Software Allplan Engineering. Sie verbauten insgesamt 14.000 Kubikmeter Beton, 3.000 Tonnen Bewehrung, 180 Tonnen Vorspannlitzen und 140 Spanngliedverankerungen.

 

Ein erdbebensicheres Bauwerk

Aufgrund der sehr steilen Talflanken und der großen Taltiefe konzipierten die Planer ein Tragwerk aus einem Bogen und einem Durchlaufträger, der über Kämpferstiele und Bogenständer monolithisch mit dem Bogen verbunden ist. Dieses Tragwerk muss zahlreichen Beanspruchungen standhalten, etwa Wind und Erdbeben. Der mögliche Ausfall eines Spannkabels musste ebenso abgesichert werden.

 

Im vierten Quartal 2015 steht die Seite Valens kurz vor der Fertigstellung.

© Tiefbauamt Kanton St.Gallen; Im vierten Quartal 2015 steht die Seite Valens kurz vor der Fertigstellung.

 

Der 265 Meter lange Bogen ist beidseitig in den Kämpfern eingespannt. Am Kämpfer auf der Seite Pfäfers beträgt die Querschnittshöhe vier Meter. Richtung Bogenscheitel verringert sie sich auf zwei Meter. Die Breite variiert ebenso: zwischen neun Metern am Kämpfer Pfäfers und fünf Metern im Scheitelbereich.

 

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Weniger Gewicht für die Taminabrücke

Auf mehr als der Hälfte seiner Länge ist das Bauwerk als Hohlquerschnitt errichtet. Damit ließ sich das Gesamtgewicht der Taminabrücke maßgeblich reduzieren. Der Überbau besteht aus einem Betonhohlkasten mit einer Stegbreite von 55 Zentimetern. Die Planer konnten so problemlos zwei Stegspannglieder nebeneinander unterbringen. Um den notwendigen Platz für die Spanngliedverankerungen zu schaffen, verbreiterte LAP die Stege und erhöhte die Dicke der Fahrbahnplatte an den Enden der Bauabschnitte.

 

 Verankerung der Vorspannkabel mit Bewehrung Brückenbau

© LAP; Verankerung der Vorspannkabel mit Bewehrung und Einbauteilen.

 

Darüber hinaus variiert die Querneigung der Fahrbahn, denn die Trassierung im Grundriss erfolgte an den Brückenenden mit kreisförmigen Bögen. Die Taminabrücke verläuft von West nach Ost. Der Neigungswert bewegt sich zwischen fünf Prozent in Richtung Norden auf der Seite Valens und bis zu fünf Prozent in Richtung Süden auf der Seite Pfäfers.

Erfolgreiches Bauvorhaben dank 3D-Planung

LAP setzte bereits bei der Ausarbeitung des Wettbewerbsbeitrags auf Allplan Engineering. Die dort hinterlegten Abmessungen konnte das Ingenieurbüro in der weiteren Planung bestätigen und optimieren. Die Modellierung in 3D zeigte ihre Vorteile vor allem in kritischen Bereichen, wie zum Beispiel der Kämpferstieleinbindung in den Überbau. Markus Förster, Abteilungsleiter Brückenbau bei LAP, erläutert: „Bereits in der Ausschreibungsphase waren umfangreiche Darstellungen zu Spanngliedführung und Bewehrung erforderlich, um der Bauherrschaft einerseits die Baubarkeit des Entwurfes aufzuzeigen und gleichermaßen die anbietenden Baufirmen für die herausfordernden Rahmenbedingungen zu sensibilisieren”.

 

Beispielsweise integrierten die Planer jeden der 55 Betonierabschnitte des Bogens exakt in das 3D-Modell. Dies erleichterte die Soll-Lage der einzelnen Elemente und die präzise Einmessung der Schalung. So konnte das Ingenieurbüro die komplexe Taminabrücke ganzheitlich und kollisionsfrei planen. Ein ähnlich herausragendes Bauwerk für den Ingenieurbau ist die Verlängerung der Waalbrücke in den Niederlanden, die ebenfalls mithilfe von Allplan Engineering errichtet wurde.

 


 

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