Brücken A 45

Geringere Brückenlänge durch bewehrte Erde /Gabionen

Nochmal guten Tag,

Ich komme nochmal auf die vielfältigen Möglichkeiten des Erdbaues mit bewehrter Erde und Gabionen zurück. Dazu sind im Anhang ein paar Beispiele Aufgeführt. Im Rahmen der Abrisse von alten Brücken steht reichlich recycelter Betonabbruch zur Verfügung. Ewt. ist eine der Möglichkeiten die Dammherstellung im Böschungsbereich der neuen Widerlager. Aufbau von Gabionen und bewehrter Erde, gute Erfahrungen hat man u.a. an der A3 Würzburg-Frankfurt bei Rohrbrunn gemacht. Dort lag man bei 100 % Proctordichte für das gesamte Bauwerk. Bei Vorverlegung der Widerlager  kann die freie Spannweite für den Brückenüberbau stark reduziert werden. Die vorgezogen Widerlager zur Reduzierung der Brückenlänge kann bei sehr vielen Brückenneubauten angewandt werden. Außerdem kann die Dammherstellung damit auch im Bereich der nicht mehr benötigten Brücken, weil dort ein Kastenprofil reicht, erfolgen. Es ist zu bedenken das zum Beispiel bei der Lennetalbrücke ein Meter Brückenlänge von 40 m Breite Kosten zwischen 140.000 und 160.000 € verursachte, 20-30 % davon sind Kosten für den Querverschub sowie eine überflüssige Umweltbelastung. Also Vorteile bei verringerten Brückenlängen sind, Beseitigung von Unfallschwerpunkten, geringere Kosten -auch bei Wartung-, umweltfreundlicher -besonders wenn Querverschübe entfallen- insgesamt nachhaltiger.

Gruß
R. Paul

Guten Tag,

da das NRW Wirtschaftsministerium die Forderung nach Nothilfe für die betroffene Region ablehnt, sollte nun einmal geprüft werden warum die Rahmedertalbrücke auf einmal als standfester wie die Brunsbeckertalbrücke eingestuft wurde. Es hat zum Desaster ewt. auch ein wenig eigene Fehleinschätzung der Strassenbauverwaltung beigetragen, siehe unten. Desweiteren kam es zu einer Bauzeitüberschreitung bei der Lennetalbrücke auf Grund der gewählten Konstruktion (Manufakturbrücke) und Querverzug, die Kostenüberschreitung ist ebenfalls groß. Die Frage ob es hier ein kollektives Behördenversagen gab steht im Raum, sollte aber nachweisbar sein, z.B.durch eine Untersuchungskommission. So etwas wäre in diesem Fall geboten. Da ich selber über Jahrzehnte bei einer Strassenbaubehörde beschäftigt war, habe ich schon einige Fehlentscheidungen miterlebt ......
Noch ein paar Ergänzungen zum unteren Schreiben von Gestern. Also zuerst eine Anmerkung dazu warum die Rahmeder Talbrücke, nach der letzten Regelprüfung in 2017, länger belastbar eingestuft wurde als die Talbrücke Brunsbecke bleibt mir ein Rätsel. Wenn ich beide Brücken auf Fotos aus 2017 und danach vergleiche macht die Talbrücke Brunsbecke, rein optisch einen viel solideren und stabileren Eindruck als die Talbrücke Rahmede. Außerdem ist bemerkenswert das die Brunsbecker Talbrücke auch weiterhin sowie nach erneuter Prüfung gute Standfestigkeit zeigt. Ich will hier keinem etwas unterstellen aber, auch diese, unter vielen anderen offenen Fragen z.B. Querverzüge und warum Brücken ohne volkswirtschaftliche Bedeutung wieder erneuert werden, obwohl ein Unterquerungsbauwerk reichen würde, warum man nicht durch Vorlegung der Widerlager kürzere Überbaulängen angestrebt hat usw. ,bedürfen auch im Sinne der steuergeldgebenden Bürger einer Klärung.
Nun kommen bestimmt wieder Einwände von der Behördenseite. Bei den erfoderlichen Erdarbeiten, bewehrte Erde und Gabionenwände, gibt es genug Beispiele das es eine schnelle, sichere und auch bewährte Bauform ist. Eine Anlieferung von Füllmaterial bis zu hundert LKW am Tag ist möglich das heißt in diesem Fall ca. überschlagene 8000 Lkw Ladungen. Abbruchmateral von anderen Brückenbauwerken liegt links und rechts der A 45, so das der Erdbau zur Dammherstellung in fünf bis sieben Monaten möglich sein sollte. Paralell können Widerlager arbeiten für die Brückenelemente laufen. Das geht in zwei Jahren aber bitte gestern anfangen.
Umsiedlung von Tieren ist eine gute Idee und ein Anfang.
Ich glaube mit weiteren Gesprächen ist es möglich den Bund für Umwelt und Naturschutz
Deutschland mit ins Boot zu holen und auf eine Klage zu verzichten. In letzter
Konsequenz muß er damit rechnen mit einer Klage von den Anliegern an den Pranger gestellt
zu werden. -- Wie gesagt hier ist eindeutig Gefahr in Verzug.--
Ein sehr viel wichtigeres Betätigungsfeld für die Umwelt sehe ich in der Verhinderung von
Onshore (Festlandvogelschredder Windkraftanlagen). Schutz von Flora und Fauna war auch mal
ein wichtiges Thema bei den Grünen und führte zu der Parteigründung.

Was nun folgt Satire nennen.

Also gegen Onshore Windkraftanlagen, genauso wie gegen Kohle- Gas und Atomkraft in Deutschland
kämpfen wäre nun eigentlich letztendlich und konsequenter Weise die Aufgabe der Grünen,
aber auch Erdwärme und Biogasanlage ( Blutgas von Putin zur Finanzierung seiner Kriegsmaschinerie)
schaden der Umwelt und sogar den Menschen, siehe Ukraine. Also gibt es nur eine konsequente Lösung
für unser Industrieland, die von den Grünen und Umweltbessenen nun umgesetzt werden müßte.
Wir lassen nur die Betriebe in Deutschland produzieren die mit den verbleibenden Stromquellen aus
Wasserkraft und Sonnenstrom auskommen. Die anderen wandern in die Länder mit niedrigen Energiekosten
durch viele alte Kernkraftwerke in unserer Nachbarschaft aber demnächst auch mit neuen modernen
CO ² freien KFW Strom produzieren. Dafür würde aber man weltweit Aufsehen erregen und vielleicht 1 %
zu der CO² Reduzierung beitragen. Das führt dann auch automatisch zur Abwanderung der Einwohner,
damit auch zu weniger Strassenverkehr usw. Aber wie sagt man immer, einer muß anfangen die Welt
zu retten, warum sollen das nicht mal wieder die dummen Deutschen sein ?
Aber wirklich ich bin davon überzeugt das es keine andere Möglichkeit gibt, zumindest mittelfristig,
unseren Strombedarf anders sicher und konstant zu decken als mit den AKW. Hierzu im Anhang
ein heute morgen im WDR 5 übertragener Beitrag.
Und wie gesagt Atomkraftwerke, besonders die modernen in Deutschland, explodieren äußerst selten.
Ein Endlager ist nun auch sehr bald in Schweden vorhanden.

Im Anhang noch ein Beitrag bezüglich der Taxotomie von AKW- im WDR 5 Morgenecho-.

Gruß
R. Paul

GABIONEN UND GEOGITTER
Geotechnik im Fernstraßenbau

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Auf der Autobahn A3 Frankfurt-Würzburg wurde im Bereich Rohrbrunn beim sechsspurigen Ausbau der Fahrbahn auf einer Länge von zirka 200 m der Unterbau mit Geogittern bewehrt und mit einer bis zu 13 m hohen Gabionenwand verblendet – in platzsparender und umweltschonender Bauweise.

Nachdem nun schon seit zwei Jahren der Verkehr über die neuartige Steilkonstruktion rollt, sind anfängliche Bedenken verflogen. Es wurden Baukosten in beträchtlichem Umfang eingespart. Messreihen der TU München bestätigen, dass bisher so gut wie keine Verformungen festzustellen waren. Voraussetzung für das Gelingen des Projekts war eine in jeder Phase präzise Bauausführung und nicht zuletzt die Verwendung von Geotechnik-Erzeugnissen renommierter Hersteller wie beispielsweise von dem Gabionen-Produzenten Rothfuss.

Platzsparender Ausbau

Die bergige Landschaft im Spessart ließ den Planern für den sechsspurigen Ausbau der A3 nur wenig Bewegungsraum, zumal eine wichtige Vorgabe lautete, möglichst jeden Eingriff in den ökologisch wertvollen Baumbestand zu vermeiden. Diese Anforderung wurde weitgehend erfüllt. Die Steilkonstruktion mit innovativer Geotechnik vermied es, die bestehende Dammböschung in den angrenzenden Wald zu verschieben (Siehe Zeichnung Baugrundmodell mit Stützkonstruktion).
Die platzsparende Erweiterung der Autobahn gelang mit einer spektakulären Bauweise, die in Deutschland in dieser Größe bisher einmalig ist. Um keinen zusätzlichen Grund zu verbrauchen, wurde die bestehende Böschung in eine nahezu senkrecht aufragende Stützkonstruktion umgebaut. Das bildete den Untergrund für die benötigte Fläche für die zusätzlichen Fahrspuren. Eindrucksvoll ist die mit geotechnischen Verfahren erzielte Lösung allemal.
Zur Bewehrung des Bodens wurden Geogitter aus Kunststoff in horizontalen Lagen im Abstand von jeweils einem halben Meter eingebaut und an der Front umgeschlagen. Über eine Stufe im Planum wurden die Rückumschläge während des weiteren Aufbaus der Stützkonstruktion vorgespannt, um die frontseitigen Verformungen zu minimieren. Die Gabionen als Vorsatzschale wurden nicht an den Geogittern selbst befestigt, sondern mit zusätzlichen, an die Gabionen horizontal angeschlossenen Stahlmatten in der Konstruktion verankert. Die verwendeten Gabionen vom Typ monotec der Firma Rothfuss gelten als äußerst robust. Ihre punktgeschweißten Ösen an den Mattenrändern halten Belastungen aus, die das Mehrfache dessen betragen, was in der Realität auftreten kann. Um mögliche Verformungen zu reduzieren, wurden die Drahtgitterkörbe in den unteren Lagen der Stützwand mit Überdeckungen größer als sechs Meter durch zusätzliche Distanzhalter verspannt.
Die Geogitter zusammen mit den Gabionen durchziehen das Bauwerk mit einem Stützgerüst, das Verschiebungen im Straßenunterbau praktisch unmöglich macht. Die hohe Verdichtung des Erdreichs beugt Setzungen vor. Da die gewählte Konstruktion ein Pilotprojekt darstellt, wurden über die Länge des Bauwerks drei Inklinometer zur Neigungsmessung unmittelbar hinter der Gabionenfront installiert.
Um eventuelle Verformungen in den einzelnen Geogitterlagen zu erfassen, wurden in einem Messquerschnitt über das gesamte Querprofil der bewehrten Stützkonstruktion induktive Wegaufnehmer eingebaut. Die Dauerüberwachung des Bauwerks wurde dem Zentrum Geotechnik der TU München übertragen. Gemäß den bisher ermittelten Messergebnissen bewegen sich die Verformungen im Bereich weniger Millimeter. Für ein Bauwerk dieser Größe sind es sensationell gute Werte.

Auf der Suche nach der wirtschaftlichsten Lösung

Am Anfang stand ein Kostenvergleich von unterschiedlichen Bauweisen. In die Berechnungen miteinbezogen wurden Winkelstützwände aus Ortbeton, Bauweisen aus Kunststoff-Bewehrter-Erde (KBE-Konstruktionen) mit verschiedenen Verblendungen bis hin zu einer Schwergewichtsmauer aus Naturstein, die gemäß der Vorabkalkulation die kostspieligste Lösung gewesen wäre. Gerade mal halb so teuer sollte die Verwendung von Gabionen und Geogittern werden. Diplom-Geologin Sibylle Glück, bei der Autobahndirektion Nordbayern zuständig für Geotechnik, hat das Projekt von Anfang bis Ende betreut und erinnert an den Beginn der Planungen: „Nach Prüfung der verschiedenen Varianten stellte sich die KBE-Konstruktion mit Gabionenverblendung eindeutig als die wirtschaftlichste Lösung heraus.“ Bei der Vorstellung des Bauwerks auf der von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) abgehaltenen Erd- und Grundbautagung Anfang März in Bamberg unterstrich sie nochmals, dass dank der neuartigen Bauweise auch das angestrebte Ziel, alte Baumbestände zu schützen, erreicht wurde.

Beitrag zum Klimaschutz

Nachdem die geologischen Gegebenheiten auf dem betreffenden Abschnitt der A3 auf ihre Eignung hin überprüft und die sich daran anschließenden vorbereitenden Arbeiten abgeschlossen waren, konnte mit dem Aufbau der KBE-Konstruktion begonnen werden. Der Untergrund besteht dort hauptsächlich aus Buntsandstein, der sich hervorragend für die Bewehrung mit Geogittern eignet. Das benötigte Schüttmaterial wurde aus direkt benachbarten Geländeeinschnitten gewonnen, von einer Brechanlage vor Ort auf die geforderte Korngröße zerkleinert und unmittelbar eingebaut. Dadurch entfiel ein Großteil langer Transportwege für das Herbeischaffen von Liefermaterial wie beispielsweise Kies.
Bei der CO2-Bilanz eines Bauwerks stellen Transportkilometer und der Kraftstoffverbrauch der eingesetzten Baumaschinen wichtige Größen dar. Je weniger Material angeliefert und bewegt werden muss, umso geringer ist der Ausstoß an Kohlendioxid. Das Treibhausgas CO2 gilt in der Klimaforschung als der entscheidende Faktor für die Erderwärmung. Die Kombination von Geogittern und Gabionen mit der damit ermöglichten Verwendung von bereits vorhandenem Füllmaterial war im Fall der beschriebenen Baumaßnahme daher auch ein nennenswerter Beitrag zum Klimaschutz. Innovative Bauweisen ermöglichen im Straßenbau nicht nur Einsparungen an Kosten sondern auch an Energie, was einen verringerten Ausstoß von Treibhausgasen zur Folge hat.

Hohe Verdichtungswerte

Der ursprüngliche Zeitplan hatte einen Baubeginn im Winter vorgesehen. Deshalb schien der Einsatz von angeliefertem Material angeraten. Die Idee, stattdessen Erdreich direkt von der Baustelle zu verwenden, wurde schließlich von der ausführenden Josef Rädlinger Bauunternehmung GmbH ins Gespräch gebracht und in die Tat umgesetzt.
Johann Pirzer, der für das Projekt verantwortliche Bereichsleiter von Rädlinger, erinnert sich bei aller Zufriedenheit über das geglückte Bauwerk an „Anfangsprobleme“, beispielsweise an die „hohen Verdichtungswerte“, die er zu erreichen hatte. Wegen der speziellen Konstruktion hatten die Planer der GEOscope GmbH & Co. KG eine Proctordichte von 100 Prozent für das gesamte Bauwerk gefordert. Mit dieser außerordentlichen Vorgabe wollte man mögliche Verformungen des Bauwerks vorwegnehmen, die dauerhafte Tragfähigkeit sicherstellen und Setzungen minimieren.
Erfüllt wurden die strengen Werte bei der Verdichtung unter anderem durch die Zugabe von Wasser bis zum optimalen Wassergehalt des Füllmaterials und eine auf das Bodenmaterial abgestimmte Verdichtunstechnologie. Laufende baubegleitende Qualitätsüberprüfungen durch den TÜV Rheinland, LGA Nürnberg, achteten auf die korrekte Ausführung aller Einbauschritte. Allem Anschein nach haben sich die vielfältigen Anstrengungen ausbezahlt. Denn die bislang gemessenen Verformungen sind erheblich geringer als ursprünglich prognostiziert.

Feinabstimmung der Einbauschritte

Der zügige Baufortschritt hing entscheidend von der Koordination der beteiligten Firmen ab. Nach dem Aufbau einer Schicht mit Gabionen einschließlich ihrer Befüllung mit Kalkstein wurde jeweils eine Lage Geogitter ausgelegt; dann folgte die Hinterfüllung mit dem aufbereiteten Sandsteinmaterial. Die wiederkehrenden Arbeitsschritte erforderten eine sorgfältige und detaillierte Abstimmung zwischen der Erdbaufirma und des für den Bau der Gabionenwand zuständigen Subunternehmens Nacken GmbH.
Aus der Sicht von Johann Pirzer, Bereichsleiter des Generalauftragnehmers, waren die Arbeitsabläufe etwas gewöhnungsbedürftig. Die Erdbau-Firma Rädlinger sei schließlich in der Lage, bei einem großen Tiefbau-Vorhaben täglich bis zu 10.000 Kubikmeter Material einzubauen, sagt er, während es bei der von ihm betreuten KBE-Konstruktion auf der A3 meist nicht mehr als 400 Kubikmeter gewesen seien. Dass die Steilkonstruktion dennoch in nur 12 Wochen Bauzeit fertig gestellt wurde, ist ein Hinweis darauf, dass durch die intelligente Verknüpfung innovativer Baumaterialien an anderer Stelle Zeit gespart wurde.

Gabionen mit Sonderzuschnitt

Das schwäbische Unternehmen Rothfuss hat vor nunmehr 25 Jahren die punktgeschweißten Gittermatten für den Einsatz im Gabionenbau auf dem deutschen Markt eingeführt. Wichtige Belastungstests, die Standards für den Rest der Branche setzten, wurden von Rothfuss durchgeführt. Wenn Statiker heute in der Lage sind, die Dauerhaftigkeit von Gabionen-Konstruktionen mit ausreichender Zuverlässigkeit zu kalkulieren, ist dies nicht zuletzt auch das Verdienst von Rothfuss.
Da die Gabionenwand in bergigem Gelände liegt und die darüber führende Straße an dieser Stelle leicht ansteigt, war es auch sehr wichtig, dass der Lieferant der Gitterkörbe in der Lage war, ohne größere Zeitverzögerung Gabionen mit Sonderzuschnitten zu fertigen. Über eine solche Flexibilität verfügt ein Unternehmen wie Rothfuss, das im Inland für den heimischen Markt fertigt. Gabionen in Sondergrößen herzustellen, gehört zum täglichen Geschäft des Unternehmens. Einbaufirmen wissen es zu schätzen, wenn sie an kniffligen Stellen die Gittermatten nicht von Hand zurecht biegen müssen.

Ökobilanzen
Mit Hilfe von Ökobilanzen versucht man die Umwelteinwirkungen von Produkten während ihres gesamten „Lebensweges“ zu bewerten. Auch Bauwerke können mit solchen Kalkulationen hinsichtlich ihrer Öko-Verträglichkeit erfasst werden. In die Analyse mit eingeschlossen sind der Energie- und Maschineneinsatz bei der Rohstoffgewinnung sowie sämtliche Schritte zur Fertigung des Produkts, der Transport zum Einsatzort und die Phase seiner Nutzung. Eine maßgebliche Größe, die dabei ermittelt wird, ist die Summe des gesamten Energieverbrauchs auf dem Herstellungs- und Nutzungspfad, der so genannte „kumulierte Energieaufwand“ (KEA). In die Berechnungen fließt auch die spätere Entsorgung mit ein, vor allem wenn diese aufwendig und mit Umweltgefährdungen verbunden ist. Vergleichende Ökobilanzen erlauben es auch, unterschiedliche Bauweisen hinsichtlich ihrer Umweltverträglichkeit zu bewerten und gegeneinander abzuwägen.
Da im Straßenbau große Mengen an Material bewegt werden, wirkt sich der effiziente Einsatz von Baustoffen erheblich auf den KEA aus. Ins Gewicht fallen auch Treibstoffe für den Transport und die Baumaschinen. Je weniger Material aus großen Entfernungen angefahren werden muss und je weniger Aufwand für die Verarbeitung der Stoffe anfällt, umso positiver sieht die Umweltbilanz aus.Bauweisen, die einen vergleichsweise höheren Verbrauch an Energie erfordern, führen auch zu einem Anstieg des Kohlendioxid-Ausstoßes. Bei einem Großprojekt können sich die zusätzlichen CO2-Emissionen auf einige Tausend Tonnen addieren.