Bachelorarbeit Joël Durret, Andreas Blatter, Philipp Gerber, Stefan Lang

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Diplomanden
Joël Durret
Betreuer
Beat Noser, Dipl. Bauing. HTL/SIA, Prof. für Massivbau
Experte
Walter Wiedmer, Dipl. Bauing. ETH/SIA
Disziplin
Massivbau
Jahr
2011
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Diplomanden
Andreas Blatter
Betreuer
Beat Noser, Dipl. Bauing. HTL/SIA, Prof. für Massivbau
Experte
Walter Wiedmer, Dipl. Bauing. ETH/SIA
Disziplin
Massivbau
Jahr
2011
Bild Diplomand
Diplomanden
Philipp Gerber
Betreuer
Beat Noser, Dipl. Bauing. HTL/SIA, Prof. für Massivbau
Experte
Walter Wiedmer, Dipl. Bauing. ETH/SIA
Disziplin
Massivbau
Jahr
2011
Bild Diplomand
Diplomanden
Stefan Lang
Betreuer
Beat Noser, Dipl. Bauing. HTL/SIA, Prof. für Massivbau
Experte
Walter Wiedmer, Dipl. Bauing. ETH/SIA
Disziplin
Massivbau
Jahr
2011
Planung einer Bahnunterführung
Neu- / Ausbau der Unterführung Nau in Laufen BL
Die bestehende Bahnunterführung in Laufen BL genügt dem heutigen Verkehrsaufkommen nicht mehr. Durch den Ausbau der Sportanlagen im Gebiet Nau nimmt ausserdem der Langsamverkehr zu. Die lichte Weite der Unterführung soll deshalb von 5 auf 9.6 m verbreitert werden.

Die Unterführung soll eine zeitgemässe und einfache Konstruktion erhalten, die auf die Verkehrsbedürfnisse optimal abgestimmt ist. Während der Bauarbeiten kann der Strassenverkehr gesperrt werden, der Bahnbetrieb hingegen muss gewährleistet und jederzeit aufrechterhalten bleiben.

Arbeit in drei Projektphasen
Die Arbeitsgruppe erarbeitete zu Beginn ein Konzept für die Gestaltung der Unterführung. Sie legte alle wichtigen Randbedingungen fest und ermittelte in einem Variantenstudium die Bestvariante für den Bauablauf und für das Brückensystem. Aus der Konzeptphase resultierten zwei Bestvarianten für das Bauverfahren: eine Variante in Deckelbauweise und eine Ortbetonkonstruktion mit einer Hilfsbrücke. Für beide Varianten ermittelten die Projektbeteiligten den Bauablauf, den Baugrubenabschluss und die Betonkonstruktion.
Im anschliessenden Ausführungsprojekt befasste sich Andreas Blatter mit den Nachweisen für den Betondeckel und dem nötigen Vorspannkonzept. Joël Durret erarbeitete die Nachweise der Tragsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit für den Baugrubenabschluss und die Innenkonstruktion. Stefan Lang und Philipp Gerber führten sämtliche Nachweise für die Ortbetonkonstruktion. In einem Vorprojekt, einer Nutzungsvereinbarung, einer Projektbasis, in zwei Bau- und in zwei Ausführungsprojekten inklusive Statik-, Schalungs- und Bewehrungsplänen zeigte sich schliesslich die Gesamtplanung für die Bahnunterführung.

Tragkonstruktion

Die Unterführung wird massiv in Beton mit einer Spannweite von 10 m ausgeführt. Die Oberfläche der Brückenplatte ist mit einem Gefälle von rund 2.0 % geplant. Das Wasser fliesst somit über die Brückenplatte und versickert im Bahndamm. Alle Bauteile werden aufgrund der erhöhten Anforderungen bezüglich Umwelteinflüssen und der hohen Schnittkräfte mit einem C30/37-Beton ausgeführt.

Variante Ortbetonbauweise
Bei der Ortbetonbauweise erfolgt der Bau der Unterführung im Schutz einer 18 m langen Hilfsbrücke, die die Baugrube überspannt und die Aufrechterhaltung des Bahnbetriebs ermöglicht. Um die Hilfsbrücke ein- und auszubauen, ist jeweils eine Bahnsperre mit einer Dauer von elf Stunden notwendig. Für die Baugrubensicherung ist eine Nagelwand geplant, und für die Hilfsbrückenlagerung sind Mikrobohrpfähle vorgesehen. Das statische System der Ausführung in Ortbetonbauweise entspricht einem Zweigelenkrahmen.

Variante Deckelbauweise
Bei der Deckelbauweise wird zuerst die Brückenplatte im Baustellenbereich betoniert und mit einem Kran auf die Ortbetonpfähle gehoben. Mit diesem Bauverfahren muss der Bahnbetrieb für ein Wochenende gesperrt werden.
Das statische System der neuen Brücke entspricht einem einfachen Balken, bei dem die Vertikal- und die Horizontalkräfte über die Pfähle abgetragen werden. Die Innenkonstruktion hat keine tragende, sondern nur eine ästhetische Funktion. Die Biegung im Ortbetonpfahl infolge Horizontaleinwirkungen wurde am Rahmenmodell mit angebrachten Federsteifigkeiten, die den resultierenden Erddruck simulieren, berechnet.
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