Peter van der Burg

ONGEVAL
De Lijndraaiersbrug te Maassluis bestaat uit twee klapbruggen voor voetgangers en fietsers en daartussen een ophaalbrug. Hydraulische cilinders zorgen voor het bewegen, waarbij opvalt dat er bij de ophaalbrug slechts één cilinder aan één hameistijl bevestigd is. Op zaterdag 16 mei 2020 is het val van de ophaalbrug onverwachts tijdens het sluiten naar beneden gevallen. Hierbij hebben zich gelukkig geen persoonlijke ongevallen voorgedaan. Direct was duidelijk dat de (as)verbinding tussen de hydraulische cilinder en het val was losgekomen. De brug is hierna direct afgesloten voor alle verkeer. 

ONDERZOEK
Uit een eerste technisch onderzoek blijkt dat de verbinding tussen val en plunjer los raakte door het bezwijken van een lager en de bijbehorende borgring van de hydraulische cilinder, waarmee de brug bewogen wordt. (zie rode stip fig. 1) Bij het onderzoek naar de oorzaak zijn meerdere technisch specialisten ingeschakeld. Zowel de bedrijven die betrokken zijn geweest bij de realisatie van het bewegingsmechanisme van de Lijndraaiersbrug als de onderhoudsaannemer, hebben ieder onafhankelijk onderzoek uitgevoerd. Ook is er een onafhankelijke, externe deskundige aangetrokken. Op maandag 25 mei 2020 is de brug onderzocht waarbij is geconstateerd dat de brug, zodra deze in de dichte stand is vastgezet, veilig te gebruiken is voor alle verkeer. Hierna is de brug weer opengesteld. Veiligheidshalve is een snelheidsbeperking van 30 km/u ingesteld en wordt de brug wekelijks gecontroleerd.
In eerste instantie zal een plan uitgewerkt worden waarbij het herstel van de schade en het weer veilig beweegbaar maken van de brug, losgekoppeld wordt van het uitvoeren van het geplande groot onderhoud. Hierbij zullen in ieder geval alle lagers van de hydraulische aandrijving vervangen worden en alle andere onderdelen waar mogelijk schade is ontstaan, nader onderzocht worden. 

VOORLOPIGE CONCLUSIE
De voorlopige conclusie uit de diverse onderzoeken is als volgt. De combinatie van de optredende axiale krachten tijdens het bewegen van de brug en de axiale kracht door het ingebrachte smeervet, heeft er toe geleid dat de
lijmverbinding tussen de kunststof glijring en de stalen binnenring van het lager is losgeschoten. Echter, omdat het lager onvoldoende geborgd was, kon het lager vervolgens volledig afschuiven, waardoor de trekcilinder losschoot van het val. 

1 LOSSCHIETEN LIJMVERBINDING
In fig. 2 is de opbouw van het lager weergegeven: van binnen naar buiten komt eerst een stalen ring, dan de bolle glijring (verlijmd in het rode vlak) en dan de holle buitenring. Door de optredende axiale krachten is de lijmverbinding losgeraakt. In het definitief ontwerp heeft ingenieursbureau TAS een Gelenklager (SKF GE60DO) voorgeschreven. Dit lager bestaat uit twee ringen: een bolle binnenring en een holle buitenring.
In de uitvoering is gekozen voor een ander type lager, een onderhoudsvrij Feroball-lager. Dit type lager bestaat uit drie ringen: een stalen binnenring, een kunststof (bolle) tussenring en een stalen, holle buitenring. Het voordeel is dat dit lager niet apart gesmeerd hoeft te worden omdat in de kunststof tussenring teflon verwerkt is. 

2 ONVOLDOENDE BORGING
De borgring die in het oorspronkelijke ontwerp de bolle, stalen binnenring had opgesloten (en hiermee het gehele lager) sloot in het nieuwe lager alleen de stalen binnenring op. Ondanks dat de kunststof tussenring verlijmd zat aan de stalen binnenring, is de kunststof tussenring over de borgring gaan schuiven. Het detail in de ‘asbuild- tekening’ (links) laat maar twee ringen in het lager zien (zie fig. 3). Rechts is de situatie getekend zoals het moet hebben gezeten vlak voor het ongeval. De astap met binnenring schuift uit de rest van het lager. De leverancier van het toegepaste Feroballlager geeft desgevraagd aan dat een grotere borgring (71,6 mm) nodig is. Op de website is deze info niet beschikbaar. Er is hierdoor een 66,0 mm ring gemonteerd, passend bij het voorschrift van het oorspronkelijke lager. Op de foto van fig. 4 (genomen bij één van de fietsbruggen) is de rode kunststof tussenring 
te zien die over de borgring afschuift, door de optredende axiale krachten. Enige axiale krachten zijn normaal omdat een brug nooit 100% star is, zeker bij een eenzijdig aangedreven brug. Daarnaast zijn de optredende axiale krachten vergroot door het inbrengen van smeervet via het op het lagerdeksel aangebrachte smeernippel. Bij de renovatie in 2017 zijn minimaal 6 partijen betrokken geweest, de fabrikant van het lager, de onderaannemer die de 
hydraulische installatie inclusief lagers geleverd heeft, een tekenbureau, de hoofdaannemer, een door de gemeente ingehuurde besteksvoorbereider/ directievoerder en een projectleider van de gemeente. Hiernaast is de onderhoudsaannemer ook een partij. Op advies van de gemeentelijke verzekeringsdeskundige (NODR) zal de gemeente met al deze partijen gezamenlijk om tafel gaan om te kijken of deze zaak in onderling overleg opgelost kan worden en de schade naar rato gedeeld. Onze verzekeringsdeskundige heeft ons geadviseerd geen details over deze gesprekken naar buiten te brengen. De schade zal in de orde van 100.000 euro zijn. 

SCHADE
Bij het ongeval is duidelijk waarneembare schade ontstaan:

• het lager dat de trekcilinder verbindt met het val, is bezweken;
• de rechter plunjer is gebroken, de linker zwaar beschadigd;
• de rechter oplegging van de brug is zwaar, de linker licht beschadigd. De bevestiging van de cilinders van de  naastgelegen fietsbruggen is identiek aan die van de hoofdrijbaan. Ook hier zijn de lagers aan het afschuiven. Vervanging is noodzakelijk. Bij het ongeval kan ook niet eenvoudig waarneembare schade zijn ontstaan. Nader onderzoek moet nog uitwijzen of en waar deze ontstaan is. Hiervoor worden minimaal de volgende onderdelen onderzocht: 
• de hydraulische installatie heeft door het plotseling wegvallen van de druk een piekbelasting gehad en dient volledig gecontroleerd te worden; 
• de bevestigingen van de hangstangen aan het val en aan de priem moeten gecontroleerd worden; 
• de priemen zelf moeten uitgelijnd worden en gecontroleerd; 
• de draaipunten van de priemen op de hameitorens zijn tijdens het ongeval overbelast en dienen uitgelijnd te worden en gecontroleerd te worden op tordering en bevestiging; 
• de hameitorens stonden op de planning voor groot onderhoud, bevestiging en constructie dient gecontroleerd te worden; 
• de hoofddraaipunten zijn in 2019 vervangen, maar dienen gecontroleerd te worden; 
• de betonconstructie onder de oplegpunten dient gecontroleerd te worden;
• De ballast dient opnieuw bevestigd te worden en de oplegdruk afgestemd op de nieuwe situatie.

GROOT ONDERHOUD
Naast herstel van de schade staat (voor 2021) groot onderhoud aan de brug gepland. 

• Conservering van het val en vervangen van de slijtlaag op het dek; aanpassingen aan de hemelwaterafvoer. 
• De hameipoort (de bovengrondse delen) stamt uit 1953 en nadert het einde van haar levensduur. Bekeken moet worden of herstel nog een redelijke restlevensduur oplevert of dat vervangen een betere optie is.

PLANNING HERSTEL WEGVERKEER
Direct na het ongeval op 16 mei is de brug gestremd voor het wegverkeer. Na een inspectie op 25 mei is geconcludeerd dat de brug veilig opengesteld kon worden voor wegverkeer. Voor het herstel van de vaarfunctie zal het wegverkeer één of twee dagen gestremd moeten worden. Voor uitvoering van het groot onderhoud zal het wegverkeer 2-3 weken gestremd moeten worden. 

VAARVERKEER
Direct na het ongeval is de brug gestremd voor het vaarverkeer. Herstel van de zichtbare schade en controle van vitale delen op niet direct zichtbare schade, zal nog enige tijd gaan duren. In overleg met alle betrokken partijen neemt Hollandia het voortouw bij het herstel. Openstelling in de 2e helft van augustus is mogelijk. Dit hangt echter af van de lever- en fabricagetijden van de diverse onderdelen en of er bij de onderzoeken nog meer schade vastgesteld wordt. Het groot onderhoud vergt niet alleen gedegen onderzoek naar de huidige toestand en het herontwerpen van een aantal delen, ook de aanbestedingsprocedure en aanpassing aan de veiligheidsnormen van
2020, vergen de nodige tijd. Naar verwachting kunnen de werkzaamheden starten na het vaarseizoen 2021 en zijn dan gereed vóór het vaarseizoen 2022. Tijdens deze werkzaamheden zal de brug 2 à 3 weken afgesloten zijn voor het autoverkeer. Geprobeerd wordt deze afsluiting te laten samenvallen met de reconstructie van de Lange Boonestraat. 

BRONVERMELDING
Dit artikel is gebaseerd op eigen waarnemingen en op de volgende rapporten: 

• Inspectierapport Lijndraaiersbrug januari 2020
• Rapportage Object Survey n.a.v. het ongeval
• Rapportage TAS n.a.v. het ongeval
• Rapportage Hollandia Services n.a.v. het ongeval
• Telefonisch Overleg met de Onderzoeksraad voor Veiligheid
• Telefonisch Overleg met NODR
• Overleg dd. 12-06-2020 met TAS en Hollandia over de scope van het herstel.
• Zie ook Youtube

Download hier het artikel in pdf-formaat 

Leo van Dijk en Erik Huijzer | Gebr De Koning
Stan en Bas Uyland | BetonBallon Projecten BV

Nederland kent ongeveer 40.000 bruggen en viaducten. Rijkswaterstaat heeft er hiervan ca. 3.700 in beheer. De overige bruggen vallen deels onder verantwoording van de gemeenten, provincies en waterschappen. Drie ontwikkelingen zijn belangrijk als we naar de toestand van onze bruggen en viaducten kijken: einde ontwerp-levensduur, toename verkeersbelasting en verkeersintensiteit. Omdat vervanging van de oudere en zwaar belaste bruggen en viaducten zeer kostbaar is (we spreken over tientallen miljarden euro) moeten er methoden gevonden worden om de bruggen veilig een tweede leven te geven.

GROEI IN AANTAL BETONREPARATIES
De combinatie van veroudering en zware verkeersbelastingen kan leiden tot verschillende problemen. Gewapend betonnen viaducten kunnen te maken krijgen met corrosie van de wapening, waardoor ook het beton wordt aangetast. TNO verwacht dat na 40 jaar ongeveer 5% van de betonconstructies gerepareerd moet worden en na 70 jaar zelfs 50%. [1] Doordat de piek in de bouw van bruggen en viaducten rond 1970 lag, voorzien we een groei van het aantal betonreparaties. 

STADSBRUGGEN
Stadsbruggen zijn voor een deel aanzienlijk ouder dan de bruggen in het rijkswegennet. Hoewel de verkeersbelasting in de steden meestal lager is, is alertheid nodig, omdat de staat waarin deze bruggen verkeren niet altijd goed bekend is. Naast een fors aantal schades per jaar is het helaas ook nog behoorlijk vaak nodig om beperkingen aan het gebruik te stellen, vooral voor vrachtverkeer (zie fig. 1). Hierdoor vermindert de kans op schade. Soms roest de wapening, waardoor het beton afbrokkelt. Ook kan een chemische reactie in het beton tot zwellingen leiden, wat het beton van binnenuit kapot drukt (alkalisilicareactie). Van veel stadsbruggen ontbreekt de documentatie, wat de onzekerheid vergroot over de betrouwbaarheid van de constructies. [1]

SAMENWERKENDE PARTIJEN
De ‘Onderbrug’ wordt door twee bedrijven gerealiseerd:
• de BMU Groep, dat met de BetonBallon Technology is gecertificeerd voor civiele tunnelbouw door Rijkswaterstaat. Deze technologie is nu toepasbaar voor gewelfde boogbruggen in bijvoorbeeld oude binnensteden van Amsterdam, Leiden en Delft;
• Gebr. De Koning, geselecteerd als toekomstig aannemer van het Innovatiepartnerschap Kademuren Amsterdam met de combinatie G-Kracht (naast Gebr. De Koning bestaande uit Van Gelder en Giken).

DE ONDERBRUG
De ‘Onderbrug’ is een methode om een tijdelijke en gemakkelijk afbreekbare boog te plaatsen onder bruggen. Hij geeft voldoende ondersteuning om de periode van de renovatie te overbruggen. De procedure is eenvoudig: een ballon wordt onder de brug opgeblazen op een ponton (zie fig. 2), maar blijft wel los van de brug. Hierna wordt een substantie aangebracht tussen de ballon en de brug, die uithardt (zie fig. 3) en daarmee een drukboog vormt. Door de principes van de kettinglijn te volgen, geeft dit extra versterking. De drukboog is afbreekbaar zodat, als de brug gerenoveerd is, deze makkelijk verwijderd kan worden. 
De aansluiting op de verschillende brugvormen is flexibel. De boogvorm wordt voorzien van een opstaande rand die op de brug aan de zijkant aansluit. De fundering wordt gemaakt met een innovatieve technologie waarbij een (kleine) machine stapsgewijs damwandplanken inbrengt en vervolgens hier overheen ‘wandelt’ (zie fig. 4 a-c). Dit geschiedt trillings- en zettingsvrij. Het is een kliksysteem [4] met kleine (korte) damwanden, zodat lassen niet nodig is en die eenvoudig en snel geïnstalleerd, verwijderd en hergebruikt kunnen worden. Er worden aan de funderingen van de bestaande brugconstructie geen aanpassingen uitgevoerd. Alle werkzaamheden  vinden vanaf het water plaats en zullen niet of nauwelijks hinder veroorzaken. De plastische vorm van de ballon is het meest geschikt voor gewelfde boogbruggen en kunnen later weer worden hergebruikt bij soortgelijke bruggen. Echter ook bij
plaatbruggen kan deze techniek worden toegepast, waarbij er dan wel een drukboog onder deze brug gevormd zal worden. 

FUNDERING IS CIRCULAIR
De Onderbrug is in staat om in korte tijd met een minimum aan materialen en materieel de dynamische verkeersbelasting op te vangen en de levensduur veilig te verlengen. Het heeft een minimaal ruimtebeslag en de uitharding 
van de constructie vindt plaats nadat de tijdelijke ondersteunende constructie, na circa een dag na het aanbrengen van de substantie, weggehaald is om het waterverkeer zo min mogelijk te hinderen. De boogconstructie is in één keer aan te brengen en eenvoudig en binnen de verkeersluwe periode te verwijderen. De werkprocessen zijn eenvoudig, efficiënt, duurzaam en veilig. Het proces vergt een minimale hoeveelheid materiaal, materieel, arbeid en tijd. De boogvorm is recyclebaar. De fundering is circulair en de ballon kan worden hergebruikt. De oplossing is daardoor snel en eenvoudig toe te passen bij vele bruggen. Het innovatietraject wordt financieel ondersteund door de provincie Zuid Holland die dit idee als een zeer kansrijke innovatie heeft beoordeeld en beloond met een MIT R&D subsidie. (Mkb Innovatiestimulering Topsectoren)

VERDER ONDERZOEK NAAR HAALBAARHEID EN KOSTEN
De kosten van de constructie zijn afhankelijk van de vorm en grootte van de brug. De kosten ten opzichte van traditionele verstevigingsmethoden zijn substantieel lager, zeker ten opzichte van een complete renovatie! Daarnaast is er geen of nauwelijks omgevingshinder. Momenteel wordt in het kader van een afstudeeropdracht [5] een variantenonderzoek uitgevoerd waarbij verschillende constructietypes worden bekeken en uitgewerkt. Hierbij zal ook de variant van BetonBallon nader onderzocht en uitgewerkt worden. We hebben hiervoor al twee gewelfde boogbruggen toegewezen gekregen. Daarnaast zal een ingenieursbureau ook onderzoek naar deze bruggen verrichten waarbij, naast o.a. een 3D-scan, ook uitgebreid in beeld wordt gebracht welke risico’s het functioneren van de bruggen en/of veiligheid bedreigen en hoe de oplossing van de Betonballon hierbij kan worden ingezet voor een maximale prestatie. 

ERVARING
De Betonballon Technologie is reeds toegepast bij kantoren en woningen. De techniek is recent gevalideerd door Rijkswaterstaat voor toepassing in tunnelbouw. De verwachting is dan ook gerechtvaardigd dat de technologie ook voor gewelfde bruggen in de binnensteden van bijvoorbeeld Amsterdam, Delft en Leiden toepasbaar is. De basisfunderingstechnologie van de firma Giken [4] is reeds op verschillende plaatsen toegepast, zoals in Haarlem en Amsterdam (calamiteitenbestek). Wij verwachten daarom ook dat deze technologie toepasbaar is voor de versteviging van de fundering van eerder genoemde bruggen. 

CONCLUSIE
De Onderbrug
• kost maar een fractie van wat renovatie normaal zou kosten;
• is levensduur verlengend;
• is geschikt voor zowel tijdelijk als permanent gebruik;
• is duurzaam en herbruikbaar;
• maakt programmatische aanpak mogelijk;
• veroorzaakt nauwelijks omgevingshinder;
• maakt gebruik van reeds bestaande en bewezen technieken;
• combineert diverse technieken van diverse specialisten wat unieke en verrassende oplossingen biedt!

BRONNEN
1 Ir. Arie Bleijenberg, Prof. Dr. Ir. Johan Maljaars, Prof. Dr. Rob Polder, Prof. Dr. Ir Raphaël
Steenbergen, Dr. Ir. Adri Vervuurt, 2017, De staat van onze bruggen, TNO, Delft
2 BetonBallon Technology, www.betonballon.nl
3 Gebr. De Koning, www.gebrdekoning.nl
4 Ultra Clear Piler, zie www.giken.com
5 Bart Grandia, (constructeur/ontwerper bij Gebr. De Koning) Variantenonderzoek

Download hier het artikel in pdf-formaat 

Vervanging zes houten fiets+voetbruggen

Pieter Spits
Beeld: P. Spits

Hoe kunnen we verouderde bruggen op zo duurzaam mogelijke wijze vervangen? Met die vraag benaderde de gemeente Amersfoort bureau ipv Delft. Als pilot ging het om zes bestaande bruggen, verspreid over de hele stad.
In overleg met tal van vertegenwoordigers van verschillende disciplines (beheer, uitvoering, communicatie en duurzaamheid) is een gezamenlijk Programma van Eisen opgesteld. Op basis daarvan is het rapport ‘Duurzame  bruggen Amersfoort – vervanging zes houten bruggen’ geschreven en is de uitwerking gestart met verrassende resultaten. Inmiddels zijn vier bruggen gerealiseerd.

NOODZAAK?
De eerste vraag die ipv Delft stelde was: is een brug op deze plaats wel nodig? De beantwoording leidde tot het besluit dat vier bruggen vernieuwd moesten worden, één brug werd zo weinig gebruikt dat die kon vervallen en de laatste brug kon evengoed door een duiker in een grondlichaam worden vervangen. Over duurzaamheid gesproken… Een ander belangrijk aspect is hergebruik van materialen. Eén brug wordt vervaardigd uit gerecycled hout, voor een andere worden tweedehands stalen liggers gebruikt. In het bestek is een marge aangegeven voor de afmetingen van de staalprofielen om de inkoop flexibiliteit te geven voor het realiseren van de beoogde slankheid.  Twee nieuwe bruggen hebben een dek gekregen van ultra-hogesterktebetonelementen (UHSBdekdelen). Deze zijn modulair en los opneembaar, zodat de zeer lange levensduur een nieuw gebruik in de toekomst mogelijk maakt.
Speciale aandacht is besteed aan de hekwerken (leuningen). Elke brug heeft een ander hekwerk gekregen dat goed overeenkomt met in de omgeving al aanwezige hekwerken. Het hekwerk voor de Prins Willem III brug is speciaal ontworpen en refereert aan de vroegere nabij gelegen kazerne die dezelfde naam droeg (foto 2).

AMERSFOORTSE BRUGGEN
De rivier de Eem stroomt vanaf de Koppelpoort (noordkant van de stad) richting het Veluwemeer. De voeding van de rivier gebeurt door enerzijds het Valleikanaal (oostelijke kant) en anderzijds de Heiligenbergerbeek (tracé loopt rond het stadscentrum). Het betekent dat er veel bruggen nodig waren en nog altijd zijn. Verschillende van die bruggen zijn al flink oud, bijvoorbeeld de gietijzeren brug in het verlengde van de Herenstraat (foto 3). Deze 
aantrekkelijke brug dateert uit 1902 en is gemaakt naar een ontwerp van de stadsarchitect H.W. Kam. Van de vier vervangen bruggen worden per brug enkele bijzonderheden gegeven. In het algemeen geldt dat als taludverharding is gekozen voor grasbetontegels met een lage CO2-uitstoot (duurzaam beton). 

BRUG B056 – SINT ANSFRIDUSSTRAAT (CENTRUM)
Het brugdek van deze brug die over een zijtak van de Heiligenbergerbeek ligt, is geheel opgebouwd uit gerecycled hout. Afmetingen 13,50 m x 2,60 m. Leuningen zijn blauw gekleurd. 

BRUG B066 – CATHARINE VAN RENNESPAD (CENTRUM)  GENAAMD PRINS WILLEM III BRUG.
Deze brug over de Heiligenbergerbeek is opgebouwd uit gerecyclede standaard staalprofielen en een brugdek bestaande uit vier demonteerbare UHSB brugdekmodules. Maten modules 2,50 m x 5,00 m. Bij deze brug en de Pottenbakkerlaan brug is de brugindeling zo gekozen dat die ruim voldoet aan de algemene richtlijnen voor een toekomstgerichte inzet. Brugafmetingen: lengte 10 m, breedte van het fietsgedeelte rood van kleur 3,00 m, breedte van het witte voetgangersgedeelte 2,00 m. 

BRUG B075 – ONDERDUIKERSPAD (WIJK RUSTENBURG)
Ook hier is het brugdek gemaakt van gerecycled houten planken en gerecyclede standaard staalprofielen. Hoofdafmetingen zijn 12,00 m x 4,70 m. De indeling bestaat uit een zwart gedeelte voor de voetgangers van 1,50 m breed en een rood gedeelte voor de fietsers van 3,20 m. De leuningen hellen iets naar buiten. 

BRUG B107 - POTTENBAKKERLAAN (HOOGLAND)
Bij deze 12,5 m lange brug zijn evenals bij de Prins Willem III brug UHSB brugdekmodules toegepast met de afmetingen 2,50 m x 5,00 m. In verband met de nodige bruglengte zijn vijf betonelementen toegepast.

UITVOERING
De vier bruggen zijn gebouwd door Bouwbedrijf Damsteegt uit Meerkerk. Brug B057 in de Zwaanstraat wordt vervangen door een groen grondlichaam met een duiker omdat de watergang vlak achter de brug wordt beëindigd. Een aansluitende sloot zorgt voor een geringe waterafvoer. Zodoende was het niet noodzakelijk een nieuwe brug te bouwen. Een grondlichaam met duiker is een meer duurzame oplossing. Minder materiaalgebruik en het  toepassen van materialen met een lagere milieu-impact zijn stappen in de circulaire/duurzame ontwerpmethode. De werkzaamheden in de Zwaanstraat (B057) worden in een later stadium uitgevoerd.
Voor de volledigheid: de brug Welvarend (B105) kon vervallen nadat een telling omtrent de gebruiksintensiteit had aangetoond dat de brug een wel zeer beperkte, functionele waarde had. 

Download hier het artikel in pdf-formaat 

Nieuwe fiets+voetbrug over het Wilhelminakanaal

Adriaan Geuze | West 8 urban design & landscape architecture b.v.

De brug over het Wilhelminakanaal bij Oirschot is de laatste schakel in de ontwikkeling van De Groene Corridor, een 13 km lange recreatieve verbinding tussen Eindhoven en de historische markt van Oirschot.

De monumentaliteit van de brug refereert aan het oude, historische karakter van het Oirschotse centrum. Tegelijk presenteert de brug zich als een nieuw, herkenbaar icoon in de regio. Deze nieuwe fiets+voetbrug vormt ook een
nieuwe verbinding tussen de woonwijk Moorland en het centrum van het dorp. De brug heeft de naam Stönner-Meijwaardbrug gekregen naar twee Nederlandse soldaten die sneuvelden bij de bevrijding van Oirschot in 1944.

INNOVATIEVE HOUTEN VAKWERKBRUG
Transparantie en een goede landschappelijke inpassing waren belangrijke uitgangspunten voor het ontwerp. De 40 meter lange hoofdoverspanning van de brug, die diagonaal over het kanaal loopt, bestaat uit een innovatieve, optisch ruitvormige vakwerkconstructie, geheel van azobé. De markante, houten overspanning heeft subtiele stalen details. De verticale trekstangen vallen optisch weg tussen de houten onderdelen. Vanaf het kanaal gezien, vallen de ruitvormige openingen in de vakwerkconstructie precies achter elkaar. Op die manier is de brug maximaal transparant gehouden. De hoofdoverspanning rust op twee karakteristieke, vleermuisvriendelijk met baksteen beklede betonnen pijlers aan weerszijden van het kanaal. De brug zelf moet bestand zijn tegen een aanvaarbelasting, waarvan de eisen zwaarder zijn dan je zo op het eerste oog zou verwachten. Het blijft tenslotte een brug over het Wilhelminakanaal! De aanvaarbelasting werd aanvankelijk in de aanbesteding bepaald op 650 kN, maar moest daarna verhoogd worden naar 1.000 kN. 

OXIDERODE STALEN AANBRUGGEN
De houten hoofdoverspanning is te bereiken via stalen aanbruggen, waardoor de totale lengte van de brug op 270 meter komt. De geringe hoogte van het dek van de hoofdoverspanning maakt het mogelijk de  totale lengte van de aanbruggen tot een minimum te beperken. In plaats van gebruik te maken van klassieke hellingbanen met dominante taluds, zijn de aanbruggen zwevend ingepast. Ze rusten op slanke pijlers en zijn voorzien van beeldbepalende,
oxiderode, stalen leuningconstructies. De aanbruggen slingeren speels langs de oevers en creëren afwisselende uitzichten over het kanaal, met als hoogtepunt een directe Zichtlijn met de rug naar de Sint-Petrus basiliek. Ze vormen een comfortabele toegang voor voetgangers en fietsers en minimaliseren door hun transparantie de visuele hinder voor omwonenden. De pijlers en andere constructieve elementen zijn zo ontworpen dat bij neerslag er op de brug geen ‘regenschaduw’ ontstaat.

LANDSCHAPPELIJKE ENTREE
Naast de brug wordt nog een 580 meter lange groenstrook langs het kanaal aangelegd. De taluds langs de zuidelijke oever worden verlaagd en afgegraven, zodat de bestaande woningen daar direct zicht krijgen op het water. Direct langs het water komt een groene, toegankelijke zone. Aan de noordelijke oever wordt de bestaande ecologische zone gehandhaafd. De nieuwe brug verbindt deze twee zones en trekt ze bij de Groene Corridor. Dat moet resulteren in een aantrekkelijk nieuw woonklimaat en een mooie landschappelijke entree voor het centrum van Oirschot.

PROJECTSPECIFICATIE

Download hier het artikel in pdf-formaat 

Gekromde fietsbrug over de N274 nabij Schinveld in de gemeente Beekdaelen (voorheen onderbanken)

Ir. Rob Arts RC | Adams Civiel Advies
Ir. Christa van den Berg | tekstschrijver ipv Delft
Beelden | ipv Delft creatieve ingenieurs

Met de brug is voor fietsers een veilige oversteek gecreëerd ter hoogte van de nieuwe turborotonde bij de Jabeekerweg. Samen met drie kunstobjecten accentueert de brug de poortfunctie voor de plusregio Parkstad, bij de
grens met Duitsland.

TRACÉSTUDIE
Aan het ontwerp van de brug ging een uitgebreide variantenstudie vooraf naar het meest geschikte tracé op basis van onder meer landschappelijke inpassing, fietserscomfort en uitvoeringskosten. Dit leidde tot een 350 m lang tracé, dat bestaat uit een 188 m lange brugconstructie met een fietspad op grondlichamen aan weerszijden (fig. 1). In bovenaanzicht vormt de gehele brug een langgerekte bocht met een radius van 185 m. De ontwerpers stond een zo slank mogelijke brug voor ogen met grote overspanningen. Om dit mogelijk te maken is gekozen voor een geheel in het werk gestorte constructie met doorlopende voorspanning. Zowel pijlers als brugdek zijn ter plaatste gestort. Dankzij deze uitvoeringsmethode heeft de brug een over de tussensteunpunten doorlopend dek gekregen dat zorgt voor een helder en continu beeld. Door de grote overspanningen is de ruimte onder de brug vrij in te delen en bleef het zicht op het kenmerkende landschap intact. De optie met prefab brugdekdelen is ook onderzocht, evenals prefab dekdelen in combinatie met natte knopen. Prefab blijkt met name qua bouwtijd voordeliger
te zijn, maar is tegelijkertijd ook duurder, meer onderhoudsgevoelig en minder slank. Bovendien zouden de brugdekdelen te groot en zwaar (280 ton) zijn voor transport. Ook de combinatie van een prefab dek met de gewenste 
slanke steunpunten zou de uitvoering er niet makkelijker op maken. Een eventuele opdeling van de prefab dekken in kleinere secties is overwogen, maar bracht ongewenste consequenties en risico’s met zich mee. Een in het
werk gestort en voorgespannen dek bleek de beste optie.

BRUGDEK
Om de haalbaarheid van de voorspanning in het brugdek te onderzoeken, voerden constructeur en ontwerper een studie uit, waarbij zaken als bouwfasering, principe van stortnaden, globale hoeveelheid voorspanning en het 
voorspanverloop zijn beschouwd. Een massieve doorsnede is daarbij het uitgangspunt. De beoogde slanke constructie vraagt namelijk om relatief veel voorspanning, met een groot aantal meerveldse kabels. De kabels lopen
van hoog boven de steunpunten naar laag in het veldmidden. Hierdoor is de ruimte voor gewichtsbesparende elementen beperkt wat zowel het ontwerp als de uitvoering complexer zou maken. De studie leidde tot het vastleggen van het principe van de voorspanning: 8 kabels Ø 150, elk met 19 strengen, die gefaseerd worden voorgespannen (zie verder onder ‘Voorspanning’). Het 188 m lange dek van de fietsbrug is 4,85 m breed en verdeeld in vijf velden van 28 m en twee eindvelden van 24 m (fig. 4 en 5). Het streven om de krachten en vervormingen in het gehele brugdek van dezelfde orde van grootte te laten zijn, leidt tot de kortere eindvelden. Uit esthetisch oogpunt is gekozen voor een dek met gekromde onderzijde (fig. 8). De maximale dikte is 1,1 m en de betonsterkteklasse is C35/45. Dankzij de constante bochtstraal is het gehele dek met één en dezelfde mal gemaakt die per brugdeel van 28 m bestond uit vier mallen van 7 m. Om reden van esthetiek, budget en uitvoerbaarheid is de gehele brugconstructie na de bouw gekeimd.2 De aangebrachte laag mineraalverf zorgt voor een uniforme kleurstelling van het betonoppervlak (fig. 6a en 8).
Behalve het brugdek zijn ook alle pijlers in het werk gestort. De steunpunten zijn zo ontworpen, dat de aannemer op basis van zijn eigen bouwfasering het aantal te gebruiken bekistingen kon kiezen. Hierbij is toepassing van een enkele mal één van de opties. Uiteindelijk zijn ze inderdaad alle met dezelfde mal gemaakt (fig. 7a en b). Toch zijn de pijlers allemaal anders qua afmetingen: de hoogte varieert en ook wat breedte betreft zijn er twee types. Er is gekozen voor ellipsvormige pijlers die naar boven toe subtiel verbreden. De drie pijlers (as 5, 6 en 7) ter plaatse van de rotonde verlopen in breedte van circa 1700 mm aan de voet tot 2000 mm bij het brugdek (zie fig.6b), de overige pijlers (as 3, 4 en 8) verlopen van 1330-1400 mm aan de voet tot 1600 mm bij het brugdek. Doordat afronding en dikte (maximaal 850 mm) in alle steunpunten gelijk is gehouden, kon één mal volstaan. De onderzijde van de mal is naar wens ingekort en voor de breedste kolommen werd een inzetstuk gebruikt. 

MORTELSCHROEFPALEN
De pijlers zijn gefundeerd op een in het werk gestorte poer op schoorpalen (fig. 4). Vanwege de aanwezigheid van zeer harde bovenlagen is de brug gefundeerd op mortelschroefpalen Ø550 met maximale schoorstand 8:1.
De schoorstand is mede vanwege de relatief geringe lengte goed te realiseren. Onder de drie grootste steunpunten staan in het werk gestorte 10-paals poeren met een afmeting van 6,5 x 2,6 x 1,4 m3, de overige zijn gefundeerd 
op in situ 6-paals poeren van 3,4 x 2,4 x 1,4 m3. 

BOTSBELASTING
Voor de dimensionering van de steunpunten en onderbouw is de botsbelasting, naast het eigen gewicht en de verkeersbelasting, van groot belang. De calamiteit is hier ruimschoots maatgevend. De N274 is een provinciale weg. Voor provinciale wegen moet normaliter de hoogste categorie van tabel NB.1 – 4.1 van NEN-EN 1991-1-7 worden aangehouden. Omdat de brug de provinciale weg echter kruist ter plaatse van een rotonde, is bepaald dat de brug qua botsbelasting op de tweede categorie (rijkswegen in landelijk gebied) kan worden berekend (zie fig. 5). De snelheid waarmee voertuigen onder de brug door rijden, zal relatief laag zijn; het verkeer moet afremmen voor het de rotonde oprijdt. De brug heeft een vereiste vrije onderdoorgang van 4,6 m. Dit betekent dat er geen reductie van de botsbelasting mogelijk is. Dit alles levert een botsbelasting op van F_dx = 1500 kN, F_dy = 750 kN. Zo is voorkomen dat de brug onnodig fors en duur zou zijn. Logischerwijs wordt een eventuele stootbelasting met name opgenomen door de steunpunten rond de rotonde (fig. 5). Daarom zijn deze pijlers forser uitgevoerd. De pijler op as 6, in het midden van de rotonde, is ontworpen als het vaste punt van de brug. Bij een botsing tegen het dek neemt dit steunpunt het grootste aandeel van de aanrijdbelasting op. Het doorgaande dek is vervolgens in staat de aanrijdbelasting te verdelen over meerdere pijlers. De zware wapening Ø40 loopt rechtstreeks vanuit de poer in de pijler door zonder overlappingslassen. In dergelijke gevallen mag het wapeningspercentage hoger zijn dan 4%.

FIXATIE
De pijlers nabij de rotonde (as 5, 6 en 7) zijn uitgevoerd met twee opleggingen. De pijlers op as 3, 4 en 8 hebben één centrale oplegging (fig. 5). Er is gekozen voor opleggingen met een fixatie in dwarsrichting.(Zie fig. 8 en 11).
Alleen de oplegging op de pijler op de rotonde heeft aanslagnokken in zowel langs- als dwarsrichting (type V). Het brugdek kan zo de vervorming onder invloed van temperatuur in lengterichting hoofdzakelijk vrij ondergaan
en blijft in dwarsrichting op zijn plaats. Horizontale belastingen in dwarsrichting worden op elke as door aanslagnokken opgenomen. Er zijn rubberopleggingen toegepast met stalen aanslagnokken (type V1). Op een zo laat mogelijk moment tijdens de bouw is de scheefstand van de rubberopleggingen door de tot dan toe opgetreden krimp, kruip en voorspanning geneutraliseerd. Dit is gedaan door het dek kort op te vijzelen en daarna weer te laten zakken. Bij de landhoofden zijn in een zo laat mogelijk stadium de voegovergangen (type 3 mattenvoeg - Freyssinet Multiflex SX270) aangebracht. Dit zodat een deel van de vervormingen door krimp en kruip en de voorspanning al heeft plaatsgevonden.

VOORSPANNING
De definitieve engineering van de voorspanning is in de uitvoeringsfase gedaan. De aannemer kreeg hierbij de vrijheid om de bouwmethode binnen de in het bestek genoemde randvoorwaarden aan te passen. Verder zijn er optimalisaties mogelijk in bijvoorbeeld de keuze van de sterkteklasse van het beton, het verloop van de voorspanning, het toepassen van sparingbuizen, de positie van de stortnaden, de mate van voorspanning en de toepassing
van traditionele wapening (fig. 9). Al deze randvoorwaarden bepaalden uiteindelijk de keuze voor het aantal velden per stort. Er is gestort in drie fasen (fig. 5) met twee stortnaden uit het zicht van de rotonde. De eerste stort betrof het middengedeelte van de brug over de rotonde heen van as 5-7. De tweede en derde stort betrof de velden vanaf de landhoofden (in as 2 en 9), tot aan deze stortnaden. 
De kunst was een uitvoeringsmethode te kiezen waarbij de bekisting vaker kon worden gebruikt. Het had uiteindelijk ook met minder bekisting gekund, maar dan was de bouwtijd langer geweest.
De toegepaste langsvoorspanning is opgebouwd uit acht (19 strengs) voorspankabels met splijtwapening in de kopvlakken van het brugdek (zie fig. 3 en 9). Iedere fase apart is voorgespannen met vier voorspankabels die voor voldoende draagkracht zorgen voor eigen gewicht en werkbelasting. Hierdoor is het mogelijk te ontkisten, voordat de volledige voorspanning aanwezig is. De bekisting is vervolgens voor de volgende fase opnieuw gebruikt.
Wat meespeelde bij het aanbrengen van de voorspanning, is dat in fase 1 niet direct op honderd procent kon worden afgespannen. Er zou dan te veel trek boven het steunpunt ontstaan, omdat de drukkrachten onderin door het eigen gewicht van de uitkraging daar kleiner zijn dan de trekkrachten van 100% voorspanning. De voorspankabels zijn iedere keer doorgekoppeld met speciale voorspankoppen. In de eindfase zijn nog vier kabels over de gehele lengte van de brug voorgespannen. Dat gebeurde tweezijdig om de verliezen te beperken. Het totaal aan voorspankabels komt zo op 8 per doorsnede, conform de uitgangspunten van het DO (fig. 9). 

PROJECTGEGEVENS

KUNSTOBJECTEN
Bij de uitwerking van het brugontwerp vroeg ook de aansluiting van het centrale kunstobject met stalen kubussen om aandacht. Dit object vormt één geheel met twee kleinere kunstobjecten aan weerszijden van de brug. Elk  object is opgebouwd uit een stapeling van kubusribben uit stalen buisprofielen. Tezamen visualiseren ze de poortfunctie van de brug. Het grootste kunstobject is daadwerkelijk geïntegreerd in de brugconstructie: de bevestiging bevindt zich uit het zicht. Het kunstwerk is met stalen oplegschoenen en Demu-ankers bevestigd aan het betonnen brugdek. Toegepast zijn twee rijen ankers van vier stuks DEMU 3010 M30x155 A4-80. De oplegschoenen zijn in een inkassing geplaatst, zodat het rvs spijlenhekwerk van de brug vloeiend doorloopt (zie fig. 10 en 12). Bovendien zorgt de plaatsing van de verbinding in een inkassing voor een groter contactoppervlak, waardoor er meer
ruimte is voor de benodigde ankers. Het hekwerk is hier overigens aangebracht op een overbruggingsconstructie in rvs bestaande uit een geïntegreerde koker. Vanwege de hoogte van het kunstobject, zijn de ankers mede getoetst op vermoeiing door windbelasting op de kubusstapeling.

Download hier het artikel in pdf-formaat 

Geri van Ittersum

Dit jaar is het 50 jaar geleden dat de Ketelbrug werd opengesteld. Hiermee ontstond een kortere wegverbinding tussen de Randstad en de noordelijke provincies. Hoeveel korter of sneller: daar verschilden de meningen over. Dat lag niet aan de brug, maar aan de A6, die op dat moment nog lang niet af was. De Ketelbrug is echter ook regelmatig negatief in het nieuws geweest. Verscheidene incidenten haalden de landelijke pers. Daarbij kwam ook nog dat al voor de 50-ste verjaardag de brug aan het einde van zijn levensduur was en er ingegrepen moest worden. Dat betrof het beweegbare deel; dat is vernieuwd, maar –zoals dat gaat met bruggen– of hij nu open staat of gesloten is: er zijn altijd mensen boos!

EEN STIPPELLIJN DOOR DE POLDERS
De Noordoostpolder werd drooggelegd in 1943, Oostelijk Flevoland in 1957 en Zuidelijk Flevoland in 1968. Maar nog voordat men met de laatste inpoldering begon, werd al nagedacht over een nieuwe verbinding van Noord Nederland met de Randstad. Op de aanvulling van het rijkswegenplan van 1958, het zgn. 1200 km plan, staat een vrijwel rechte stippellijn van Amsterdam naar Groningen. In de jaren ‘60 werden de plannen verder uitgewerkt wat leidde tot het tracé van de A6 van Muiderberg naar Joure. De rechte lijn tussen Emmeloord en Groningen verdween tijdens dit proces tot ongenoegen van de Groningers. Knelpunten in het tracé waren de overbruggingen van het Gooimeer en het Keteldiep. Daar begon de aanleg ook mee. De Hollandse brug over het Gooimeer was in 1969 als eerste af. De Ketelbrug volgde een jaar later. Het duurde vervolgens nog tot 1985 voordat de hele verbinding een autosnelweg was.

7000 KIPPEN BIJ DE OPENING
Op 15 juli 1970 was het zover. Minister Bakker van Verkeer en Waterstaat opende de brug door er overheen te lopen. Dat was een wandelingetje van 770 meter. Het had 27 miljoen gulden gekost om dit mogelijk te maken. Maar deze meters verkortten wel de afstand tussen Friesland en Amsterdam met 43 kilometer. De burgemeester van Groningen was hiervan niet onder de indruk. Voor de Groningers maakte het de reistijd niet korter. Immers, bij de opening was de brug zelf nog het enige stukje autosnelweg. Door de polders moest het autoverkeer nog over lokale wegen. De inwoners van Emmeloord daarentegen waren heel blij met de brug. Ze verwachtten nieuwe bedrijfsvestigingen en toeristen. De lokale ondernemers waren zelfs zo blij, dat de eerste passanten over de brug een tegoedbon kregen voor een halve kip met een appel en een frisdrank. Er lagen daarvoor 7.000 kippen
klaar in Emmeloord.

ALTIJD WAT MET DIE BRUG!
Na een aantal decennia lijkt die blijdschap wat bekoeld. Als je namelijk googelt op ‘ketelbrug’ vind je vrijwel alleen maar pagina’s met nieuwsberichten over ongelukken. Veel verkeersongelukken, in het eerste halfjaar van 2020 waren er al vier ernstige aanrijdingen op de brug met gewonden. Maar ook veel berichten gaan over incidenten met de brug zelf. Regelmatig maakt de pers melding van lange files ten gevolge van technische storingen. Maar de
meeste vermeldingen gaan over het incident van oktober 2009. Toen ging de brug onverwacht open, terwijl de slagbomen niet gesloten waren. Een combinatie van een menselijke fout en een softwarefout. Er vielen vier gewonden. De brugwachter werd berecht maar vrijgesproken. Twee jaar eerder vond er een dodelijk ongeval plaats toen de brugwachter niet zag dat er een auto op de brug reed terwijl de bomen al gesloten waren. De auto reed het water in en de bestuurder verdronk. “Altijd wat met die eigenwijze brug” schreef de Volkskrant op 6 september 2012. De krant citeert ook een kunstenaarsgroep uit Lelystad. Zij zoeken de oorzaak voor de narigheid met de brug ergens anders. Ze weten haast wel zeker dat het allemaal de schuld is van de zeemeermin, omdat die haar hoofd heeft gestoten aan de brug. 

DE BRUG WAS VERMOEID
Maar Rijkswaterstaat, de beheerder van de brug, gelooft niet in sprookjes en heeft onderzoek laten verrichten. Aan de hand daarvan is onder meer de noodbediening aangepast. Behalve deze incidenten speelde ook de leeftijd van de brug een rol; 50 jaar was de geplande levensduur, maar al eerder vertoonde de brug sporen van metaalmoeheid. De verkeersintensiteit op de brug (in 2019 ruim 50.000 voertuigen) is namelijk veel hoger dan waarmee rekening is gehouden bij het ontwerp van de brug. Bij veel meer bruggen speelt deze factor een rol, maar de Ketelbrug behoorde bij de ernstigste gevallen volgens het landelijke onderzoek in 2008. Ingrijpen was urgent om 
scheurvorming in de stalen kleppen te voorkomen. Groot onderhoud vond daarom plaats in de winter van 2012/2013. De twee beweegbare brugdelen inclusief het bewegingswerk en de technische installatie werden geheel vernieuwd. Toch waren hiermee de storingen nog niet de wereld uit, getuige krantenberichten van

langdurige brugsluitingen in 2018 en 2019. De boosdoener bleek toen de frequentieregelaar, die dan ook vervangen is.

WAAROM MOET DIE BRUG EIGENLIJK OPEN?
Wie in de zomermaanden in een lange file staat voor de geopende brug en ziet dat er een paar plezierjachten passeren, ergert zich mateloos. Want juist voor die categorie schepen gaat de brug hoofdzakelijk open. Verreweg de meeste beroepsvaart kan namelijk met gemak onder de 12,5 meter hoge vaste bruggedeelten door. En er is veel beroepsvaart, want het Ketelmeer maakt onderdeel uit van een klasse V hoofdvaarweg tussen het IJsselmeer en de IJssel. Dit zijn echter ook voor de recreatievaart belangrijke wateren. Hoeveel vaartuigen in totaal de brug passeren, wordt niet geregistreerd. Wel het aantal brugopeningen. Zo opende de brugwachter vanuit zijn bedieningstoren op 15 juli jl., zich niet bewust van het jubileum, de brug twaalf keer. Het totaal aantal openingen was in de eerste helft van dit jaar 964. Met een gemiddelde openingsduur van vijf minuten, passeren er dan per opening 
gemiddeld drie tot vier jachten met staande mast de brug. Je zou zeggen: waarom strijken ze de mast niet, dan hoeven er geen honderden auto’s te wachten. Maar bij grote jachten is dat geen optie meer volgens de zeilers. Zij zeggen op hun beurt: bouw dan een tunnel. Naar dat laatste had het CDA van de provincie Flevoland wel oren. Zij dienden hiervoor in 2011 een motie in, maar die haalde geen meerderheid. 

OVERVLIEGENDE PASSANTEN
Schepen varen onder de brug door, auto’s rijden over de brug heen, maar er is ook een categorie passanten die er overheen vliegt. Op de website www.ketelbrug.nl verwacht je allerlei informatie over de brug. Niets is minder waar; er wordt met geen woord over de brug zelf gerept. Het betreft een vogeltelpunt. Uit de resultaten van de tellingen blijkt dat dit telpunt tot één van de beste plekken voor de vogeltrek in Nederland behoort. De vogels laten zich kennelijk leiden door het water tussen Oostelijk Flevoland en de Noordoostpolder. De aantallen vogels overtreffen ruimschoots die van de schepen en de auto’s samen. De kolganzen zijn in de meerderheid. In 2017 werden er hiervan alleen al 147.916 geteld. Het dagrecord van deze soort staat op 32.478 op 24 december 2018. Gelukkig maar dat deze passanten geen invloed hebben op de kwaliteit en de beschikbaarheid van de brug.

KRIJGT DE BRUG EEN BUURMAN?
U weet ongetwijfeld nog dat er al vanaf de jaren 80 van de vorige eeuw plannen waren voor een spoorlijn door Flevoland via Heerenveen naar Groningen. Die is er ondanks lobbywerk van de noordelijke provincies niet gekomen. Het hoogst haalbare was de Hanzelijn van Lelystad naar Zwolle. Die kwam er in 2012. Een paar jaar geleden is het plan weer nieuw leven ingeblazen onder de naam Lelylijn. Het plan heeft onder de betrokken overheden veel draagvlak, maar hoe kan het ook anders: de kosten (tussen de 3,2 en 6,4 miljard euro) vormen een obstakel. De voorstanders brengen daar tegen in dat de kosten van de anders noodzakelijke vernieuwing van het 
spoor tussen Zwolle en Groningen hoger zullen uitkomen. Maar als de Lelylijn doorgaat, zal er een spoorbrug in de buurt van de Ketelbrug moeten komen. Of die ook zo vaak zal openen voor de recreatievaart is niet aannemelijk. Zou een gecombineerde tunnel dan een optie zijn?

BRONNEN
Wegenwiki
Flevoland Erfgoed
www.delpher.nl
www.isdebrugopen.nl
Onderzoeksraad voor de veiligheid
Rijkswaterstaat Midden Nederland

Download hier het artikel in pdf-formaat