Temporär und doch ausserordentlich

Mit der Lösung der temporären Erdbebenabstützung des Überbaus einer neuen Autobahnbrücke in Neuseeland und der Konstruktion und Herstellung der erforderlichen massiven Brückenlager, in Kombination mit einem engen Zeitrahmen, bot mageba den gewohnt erstklassigen Service.

In Neuseeland wird derzeit der Manawatū Tararua Highway gebaut, der als Ersatz für eine bestehende Strasse dient, die aufgrund von Erdrutschen in dieser hügeligen und seismisch aktiven Region gesperrt werden musste. Die grösste Herausforderung beim Brückenbau auf dem Highway war ein vierfeldriges Bauwerk, die Parahaki Brücke, bei welcher der Überbau während der Bauphase temporär abgestützt werden musste.

Das mageba Team in Sydney unterstützte die Brückenkonstrukteure bereits in der Anfangsphase des Projekts und schlug eine Lösung vor, die den Bau von provisorischen Pfeilern im Fluss verhinderte. Dies wäre erheblich teurer und mit längeren Vorlaufzeiten verbunden gewesen. Mit dem Ansatz von mageba wurden lediglich temporäre Lager benötigt, die auf die relativ kleinen Pfeiler passen, ohne mit anderen temporären oder permanenten Teilen der Brücke zu interferieren. Dabei war darauf zu achten, dass die Verankerungen der temporären Lager zu den späteren permanenten Brückenlager passen. Die Lösung sieht vor, dass der Überbau an jedem Pfeiler von sechs frei beweglichen RESTON®POT Topflager des hochwertigen Typs HP ("High-Performance") getragen wird, wobei die horizontalen Lasten von zwei speziell entwickelten RESTON®FORCE Horizontalkraftlager aufgenommen werden.

Die Konstruktion der Lager war stark von seismischen Faktoren beeinflusst. Dazu mussten im Design die Pendelbewegungen und Schläge, die auf die einzelnen Pfeiler einwirken können, berücksichtigt werden.

Je nach Art des Erdbebens kann die seismische Belastung oszillieren. Das System muss dann in der Lage sein, die damit verbundenen Rotationen während eines Erdbebenzyklus aufzunehmen. Würde das System "blockieren", könnten die Pfeiler der Belastung nicht standhalten.

Bei einem Erdbeben sind Hebungen von bis zu 35 mm auf einer Seite eines Pfeilers möglich. Dies hat zur Folge, dass alle vertikalen und horizontalen Kräfte auf die weiteren Topf- und Horizontalkraftlager übertragen werden müssen. Daher müssen die eingesetzten Brückenlager für sehr hohe Lasten ausgelegt sein und auch allfällige Hubbewegungen aufnehmen können.

Die allseitig beweglichen Topflager wurden mit einer vertikalen Lastaufnahme von je 44’000 kN ausgelegt und können bei seismischen Einwirkungen eine Hubbewegung von 35 mm aufnehmen. Die Horizontalkraftlager – und ihre Verbindungen zum Ober- und Unterbau – wurden für enorme horizontale Lasten von jeweils 13’700 kN ausgelegt. Alle Komponenten wurden gemäss den australischen Normen konstruiert, womit die seismisch bedingte Belastung während der Dauer des Erdbebens oszillieren kann, um die Pfeiler vor übermässiger Belastung zu schützen.

Die Brückenlanger wurden in Australien nach australischen Standards in nur 14 Wochen gefertigt. Eine besondere Herausforderung, wenn man bedenkt, dass viele sehr dicke Stahlplatten vor Ort beschafft werden mussten und für die besonders grossen Kehlnähte spezielle Schweissverfahren und Prüfanforderungen erforderlich waren. Mit einem Gewicht von je 3’200 kg sind die hochleistungsfähigen, hubfähigen Topflager zwar sehr gross, jedoch sind die Horizontalkraftlager mit je 12’500 kg noch einmal ein ganzes Stück imposanter – eine aussergewöhnliche Lösung für eine temporäre Konstruktion.

Kunde: HEB Constructions
Ingenieur: Bamford Consultants and Kina Consulting
Eigentümer: Waka Kotahi (NZTA)

Die Parahaki-Brücke auf dem Manawatū Tararua Highway in Neuseeland musste mit provisorischen Bauwerkslagern gebaut werden, die den Überbau temporär stützen

(Source: www.nzta.govt.nz/projects/te-ahu-a-turanga)

Auf den drei Pfeilern werden die provisorischen Brückenlager zur Abstützung des Überbaus angebracht

(Source: www.nzta.govt.nz/projects/te-ahu-a-turanga)

Die für die Parahaki Brücke benötigten Brückenlager wurden in Australien von mageba hergestellt

Inspektion eines produzierten RESTON®FORCE Horizontalkraftlagers, das für die enorme horizontale Krafteinwirkung bei einem Erdbeben ausgelegt ist und 12’500 kg wiegt

Vier RESTON®FORCE Horizontalkraftlager, die von mageba in nur wenigen Monaten entworfen und hergestellt wurden. So konnte der enge Zeitplan für den Bau der Brücke eingehalten werden

Ein allseitig bewegliches RESTON®POT Topflager vom Typ HP ("High-Performance"), konstruiert und produziert für die Parahaki Brücke