Ing. B. Spaargaren

Voor mijn werk aan gemaal C, voor Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, reed ik regelmatig langs het Noordhollandsch Kanaal richting Sint Maartensbrug. Daarbij werden dan diverse fraaie bruggen gepasseerd, waaronder ook de bijzondere vlotbruggen: de Koedijkervlotbrug, de Burgervlotbrug en de Sint Maartenvlotbrug. De Koedijkervlotbrug is bijzonder in zijn soort, aangezien de vlotten nog geheel zijn opgebouwd uit hout. Wel zijn er voor extra drijfver-mogen stalen drijvers onder de vlotten toegevoegd. Deze vlotbrug werd in die tijd trouwens opgeknapt, waarbij de vlotten op de kant gezet waren. Dit voor het uitvoeren van onderhoudswerkzaamheden aan de houten drijfbalken en het aanbrengen van een nieuwe slijtlaag op het houten dek.

Bij de Sint Maartenvlotbrug stak ik dan het kanaal over en bedacht regelmatig hoe wankel de overtocht geweest moest zijn voor vrachtverkeer. Daarna ging de tocht verder naar Sint Maartensbrug. Vervolgens links af langs de Groote Sloot richting Schagen. De Groote Sloot deelt de polder Zijpe- en Hazepolder over de volle lengte door midden. Langs de Groote Sloot rijdend passeer je een intrigerend bouwwerk, dat aan mij als een niet te missen herkenningspunt “een houten piramide over het water” werd aangeduid. Er ging verder geen lampje bij me branden. Haastig zoals we tegenwoordig zijn, had ik nooit de moeite genomen om eens te stoppen om verder te kijken. Inmiddels had ik wel regelmatig gezien dat er vele mensen het bouwsel gingen bekijken en het zelfs beklommen.
In september 2003 viel het tijdschrift “Landschap Noord-Holland” nummer 3 op de deurmat. Een van de thema’s, in het jaar van de boerderij, waren stolpboerderijen met een artikel over de piramides in de polder. Aha…. die piramide was dus eigenlijk een stolp. En vervolgens was er een artikel met bovengebruikte titel. We hadden dus te maken met een wel heel bijzondere houten brug, de Stolpbrug.
Ter gelegenheid van het vierhonderdjarig bestaan van de polder Zijpe, heeft de Stichting Zijpe 400 deze brug in 1997 laten bouwen. Op een plaquette wordt weergegeven dat mevrouw J.M. Zaal uit Westerland met het idee kwam. Architectenbureau Jan Kramer BV uit Petten maakte het ontwerp en zorgde voor de technische begeleiding. Prinsen Waterbouw BV uit Eemnes heeft de brug gebouwd.

In het interessante artikel van Frans Buissink werd tref-fend de vergelijking gemaakt met een skelet, gaaf en doorzichtig, zoals ook een dierenskelet kan zijn. De botten, gewrichten en ribbenkast van een stolpboerderij zijn te bewonderen. De robuuste balkenconstructie, de basis van elke stolp, is hierbij duidelijk zichtbaar. De kapconstructie die in de boerenpraktijk werd gemaakt van rondhout, is gemaakt van rechthoekige balken en latten. Via een trapconstructie kun je naar de nok klim-men. Van daar uit is er een prachtig uitzicht over de gehele polder. Van de Westfriese Omringdijk aan de ene zijde tot aan de duinen aan de andere en hierbij loopt de rechte lijn van de Groote Sloot als een natte scheiding onder de brug door.
Uitgenodigd door deze tekst heb ik toch maar eens de gelegenheid ten baat genomen. Gewapend met camera als een echte toerist naar boven. Het was zeker de moeite waard.

Download hier het artikel in pdf-formaat

Dr. A. Romeijn, TU Delft

Inleiding

Bij een dubbeldeksbrug wordt het verkeer in twee lagen boven elkaar afgewikkeld. Het type verkeer en de indeling hiervan staat vrij. Zo kan men het weg- en treinverkeer onderling met elkaar combineren. Tevens kan men, indien gewenst, rekening houden met de afwikkeling van lokaal en doorgaand verkeer.
In het verkeersbeeld van Amerika en Japan zijn de dubbeldeksbruggen gemeengoed. Al vroeg in de 19e eeuw werden de eerste schetsen gemaakt van gecombineerde verkeersafwikkelingen op grote schaal. De schets van afb. 1 is de eerste impressie voor de te bouwen Bay bridge in Amerika.
Amerika is als eerste begonnen met de ontwikkeling van dubbeldeksbruggen. Meer dan een eeuw later heeft dit als inspiratiebron gediend voor de Oosterse landen, vooral Japan. De meest innovatieve ontwerpen en erva-ringen komen dan ook tegenwoordig uit deze landen. Amerika heeft zijn hoogtijdagen gehad rond de jaren 70.
De ontwikkeling van de bouw van dubbeldeksbruggen in Amerika en Japan staat uitgezet in afb. 2.
Op basis van een recent uitgevoerde inventarisatie naar dubbeldeksbruggen [1] is een spreidingsdiagram te tekenen, waaruit af te lezen is in welk land ervaring is opgedaan in het ontwerp en de bouw van dubbeldeks-bruggen. Dit diagram is in afb. 3 weergegeven. Vooral in een aantal landen buiten Europa is de efficiëntie van de dubbeldeksbrug ontdekt. Deze landen hebben vaak te kampen met weinig ruimte in combinatie met een hoge verkeersintensiteit. Deze aspecten beginnen nu ook in Nederland een steeds grotere rol te spelen.
Een dubbeldeksbrug met een overspanning groter dan ongeveer 50 m. blijkt wezenlijk goedkoper dan de bouw van twee enkeldeksbruggen. Dit geldt zowel voor het vaste als het beweegbare gedeelte. Echter, de aanleg van toeleidende wegen kunnen het concept dubbeldeksbrug qua stichtingskosten oneconomisch maken. Tot nu toe zijn de enige in Nederland gebouwde dubbeldeksbruggen de aanlegbruggen naar de dubbel-deks veerponten bij Vissingen-Breskens, Kruiningen-Perkpolder en Den Helder-Texel. De beide eerste zijn overigens onlangs al weer buiten gebruik gesteld. (zie ‘BRUGGEN’, jrg. 12 nr 2).Vaste dubbeldeksbruggen zijn in Nederland niet gerealiseerd maar de interesse is de laatste jaren bij verschillende aannemers sterk gewekt. De verwachting bestaat dan ook dat binnen ca. 15 jaar de eerste vaste dubbeldeksbrug in Nederland gebouwd zal gaan worden. In dit kader wordt specifiek gedacht aan de vervanging van de Merwedebrug in Gorinchem.
Brugtypen die zich in zekere mate lenen voor toepassing als dubbeldeksbruggen zijn de bekende soorten: vak-werkliggerbrug, kokerliggerbrug, boogbrug, cantilever-brug, tuibrug en hangbrug. Elk type onderscheidt zich door verschijningsvorm, belastingafdracht, materiaal-gebruik (staal, beton, staalbeton), liggerstijfheid, uitvoeringswijze, etc.
Door het bestaan van een breed scala specifieke eigen-schappen is op voorhand geen uitspraak te doen over welk type zich het best leent bij een bepaalde over-spanning. Wel valt op voorhand te stellen dat een optimaal brugtype als enkeldeks variant niet bij voorbaat ook het meest geschikte brugtype is als dubbeldeks variant.

Overzicht van bestaande dub-beldeksbruggen

In dit kader voert het te ver om een compleet overzicht te geven van bestaande dubbeldeksbruggen. Voor de beeldvorming wordt daarom volstaan met enkele dubbeldeksbruggen per brugtype.

Vakwerkliggerbruggen

Werra Valley Bridge auto-trein (Duitsland)(afb. 4)

Bouwjaar:	1983
Lengte hoofdoverspanningen (L):	80-96-96-80-64 m
Totale bruglengte:	416 m
Breedte:	38.5 m
Vakwerktype:	Warren Truss
Verhouding h / L:	1/5.8
Combinatie van hogesnelheidstrein en wegverkeer. Zowel onder- als bovendek bestaand uit een stalen orthotrope rijvloer.

Nanjing Yangtze River Bridge auto-trein (China) (afb.5)

Bouwjaar:	1968
Lengte hoofdoverspanningen (L):	128 m - 9 x 160 m
Totale bruglengte:	6772 m
Breedte:	15 m

Dreirösen Brücke auto-tram-voetgangers (Zwitserland) (afb. 6)

Bouwjaar:	2004
Totale bruglengte:	266 m
Lengte hoofdoverspanningen (L):	77 – 105 –84
H.o.h. afstand dek (h):	8.25 m
Verhouding h / L:	1/12.7
Breedte:	33 m (2 × 15 m)
Diagonalen	400 × 400 gevuld met beton

Kokerliggerbruggen

Shinko-Maya Elevated Road Bridge (Japan) (afb. 7)

Bouwjaar:	1977
Breedte:	11.6 m / 9 m
Totale bruglengte:	224.1 m
Lengte overspanningen:	52.3 m - 32.6 m – 52.0 m – 28.0 m – 55.0 m
Staalgewicht:	2 450 ton

Viadotto di Roccaprebalza (Italië) (afb. 8)

Bouwjaar:	1970
Lengte hoofdoverspanning:	45 m
Totale bruglengte:	600 m
Hoogte pijler:	max. 100 m

Boogbruggen

Britannia bridge auto-trein (Engeland) (afb. 9)
Oorspronkelijk gebouwd als enkeldeks brug. In 1971 is de brug gerenoveerd na een fatale brand en uitgevoerd als dubbeldekker. Het bovendek is voor de afwikkeling van het autoverkeer en het onderdek voor treinverkeer. In het jaar 1999 is gediscussieerd over een derde dek, zodat twee lagen voor wegverkeer zouden ontstaan. Dit ambitieuze plan is nooit gerealiseerd.

Lengte hoofdoverspanning:	146 m
Totale bruglengte:	432 m
Doorvaarthoogte:	27.4 m
Pijl (f/l):	˜ 0.19

Fort Duquesne bridge (Amerika) (afb. 10)

Bouwjaar:	1963
Lengte hoofdoverspanning:	130 m
Doorvaarthoogte:	14 m
Vakwerkhoogte:	˜ 10.5 m
Vakwerktype:	Warren truss (45º)
Pijl (f/l):	˜ 0.17

De kokervormige boog is samengesteld uit staalplaten, welke aan elkaar zijn genageld. De rijvloer is met verticaal geplaatste hangers (staalkabels), aan de boog verbonden.

Fremont Bridge (Amerika) (afb. 11)

Bouwjaar:	1973
Hoofdoverspanning (L):	382.8 m
Hoogte (f):	53.4 m
Pijl (f/L):	0.14

Rokko Island bridge (Japan) (afb. 12)

Bouwjaar:	1993
Lengte hoofdoverspanning:	217.6 m
Breedte:	13.5 – 19 m
Boogbrugtype:	Lohse boogbrug

Cantileverbruggen

The Maurice J. Tobin Bridge (Amerika) (afb. 13)

Bouwjaar:	1950
Lengte hoofdoverspanning:	110.5 m - 244 m – 110.5 m
Totale bruglengte:	3629 m
Breedte:	12.8 m
Breedte rijweg:	10.97 m
Doorvaarthoogte:	41.1 m

Bay Bridge, Cantilever deel (Amerika) East (afb. 14)

De Bay bridge is gebouwd in 1936 en is sindsdien één van de drukste bruggen in Amerika, met circa 300.000 auto’s per dag. De brug bestaat uit vijf afzonderlijke delen: twee hangbruggen, vakwerkbrug, cantilever brug en een boortunnel. Op het onderdek reden vrachtwa-gens en treinen en op het bovendek de personenwa-gens. In 1959 is het treingedeelte verwijderd en is de brug omgebouwd tot verkeersbrug, met boven en onder vijf rijbanen. De lengte van de hoofdoverspanning bedraagt 427 m. Momenteel wordt ter vervanging een nieuwe brug gebouwd.

Minato Bridge (Japan) (afb. 15)

Bouwjaar:	1973 (1e dek), 1991 (2e dek)
Lengte:	983m (235 – 510– 235 m)
Lengte hoofdoverspanning:	510 m
Breedte dek:	22.5 m
Doorvaarthoogte:	51.5 m
Hoogte brug boven oplegging:	68.5 m
Hoogte vakwerk in midden:	17 m (68.5–51.5 m)

Brent Spence Bridge (Amerika) (afb. 16)

Bouwjaar:	1963
Lengte hoofdoverspanning:	253 m
Lengte zijoverspanningen:	138 m – 253 m – 138 m

Tuibruggen

Hitsuishijima Bridge auto-trein (Japan) (afb. 17)

Bouwjaar:	1988
Lengte hoofdoverspanning(L):	420 m
Totale bruglengte:	790 m
Zij-overspanning (Z):	185 m
Breedte:	29.1 m
Verhouding Z / L:	0.44
Pyloonhoogte:	148.1 m
Pyloon hoogte boven dek (H):	˜ 96 m
Verhouding H / L:	0.228
H.o.h. afstand brugdekken:	13.9 m

Øresund bridge auto-trein (Zweden-Denemarken) (afb. 18)

Bouwjaar:	2000
Lengte hoofdoverspanning (L):	140 m (vakwerk), 490 m (tuibrug)
Totale bruglengte:	7845 m (totale brug)
Zij-overspanning (Z):	240 m
Verhouding Z / L:	0.49
Doorvaarthoogte:	57 m (tuibrug)
Pyloon hoogte:	203.5 m
Pyloon hoogte boven dek (H):	˜ 130 m
Verhouding H / L:	0.265

Rokko bridge in Kobe (Japan)(afb. 19)

Bouwjaar:	1976
Lengte:	400 m
Lengte hoofdoverspanning (L):	220 m
Zij-overspanning (Z):	90 m
Totale bruglengte tuibrug:	400 m
Verhouding Z / L:	0.41
Pyloon hoogte:	57.50 m
Pyloon hoogte boven dek (H):	˜ 46.5 m
Verhouding H / L:	0.211
Breedte:	24.1 m

Yokohama Bay Bridge (Japan) (afb. 20)

Bouwjaar:	1989
Totale bruglengte:	860 m
Lengte hoofdoverspanning (L):	460 m
Zij-overspanning (Z):	200 m
Totale bruglengte tuibrug:	860 m
Breedte:	39 m
Verhouding Z / L:	0.43
Pyloon hoogte:	172 m
H.o.h. brugdekken:	13.75 m
Doorvaarthoogte:	55 m
Pyloon hoogte boven dek (H):	˜ 103 m
Verhouding H / L:	0.224

Hangbruggen

Tsing Ma Bridge auto-trein (Japan) (afb. 21)

Bouwjaar:	1997
Lengte hoofdoverspanning (L):	1377 m
Totale lengte:	2200 m
Lengte zij-overspanning (Z):	411.5
Verhouding Z /L:	0.30
Doorvaarthoogte:	79.5 m
Hoogte pyloon:	206 m
Brugdekbreedte:	40 m
Afstand tussen de hangers:	18 m
Hoofdkabel diameter:	1.1 m
Span / sag ratio:	11.0 (1377/125.2)

Voor het onderdek zijn er maatregelen getroffen i.v.m. explosiegevaar. Voertuigen met gevaarlijke stoffen uit categorie 1, 2 of 5 (Japanse maatstaven Wat betekent dit?) mogen niet over het onderdek. Ook is er een snel-heidsreductie vastgelegd om de aanrijdbelasting te reduceren. Voor voertuigen met een groot aangeblazen oppervlak door de wind is het verplicht het onderdek te gebruiken. De Tsing Ma Bridge is de langste gecombi-neerde trein- verkeershangbrug ter wereld en daarnaast ook één van de langste hangbruggen ter wereld. Door een aërodynamische vormgeving van het dek van de brug kan een windsnelheid van 300 km/uur weerstaan. Zo bestaan er luchtgaten in boven- en onderdek waarmee de luchtstroom enigszins wordt gereguleerd.

Kita Bisan-Seto Bridge auto-trein (Japan) (afb. 22)

Bouwjaar:	1985
Lengte hoofdoverspanning (L):	990 m
Lengte zijoverspanning (Z):	2 × 274 m
Totale bruglengte:	1610.7 m
Verhouding Z /L:	0.28
Doorvaarthoogte:	65 m
Pyloonhoogte:	161.1 m
Doorhang:	90 m
Span / sag ratio:	11.0 (990/90)

Minami Bisan-Seto Bridge auto-trein (Japan) (afb. 23)

Bouwjaar:	1988
Lengte hoofdoverspanning (L):	1100 m
Zijoverspanning (Z):	2 × 274 m
Totale bruglengte:	1723 m
Verhouding Z / L:	0.25
Span /sag ratio:	11.0 (1100/100)

De Minami Bisan-Seto Bridge was de langste gecombineerde trein- verkeershangbrug ter wereld totdat de Tsing Ma Bridge werd gebouwd in 1997. De constructie is ontworpen om een aardbeving met een kracht van 65 m/s te weerstaan.

Belangrijkste kenmerken van dubbeldeks-bruggen

De lengte van de hoofdoverspanning

Wanneer allereerst wordt gekeken naar het bouwjaar van de verschillende typen dubbeldeksbruggen, (afb. 24), dan valt op dat:
• de dubbeldeks cantileverbrug sinds 1974 niet meer is gebouwd
• de dubbeldeks tuibrug pas vanaf eind 1970 bestaat
• de dubbeldeks boogbrug en dubbeldeks hangbrug reeds ca. 140 jaar bestaan.
• de boogbrug het meest is toegepast als dubbeldeksbrug

Met betrekking tot de maximale (economische) hoofd-overspanning per brugtype bestaan voor enkeldeksbruggen kengetallen. Als aanvulling hierop is in afb. 25 per brugtype de maximale hoofdoverspanning van tot heden uitgevoerde enkeldeks- en dubbeldeksbruggen gegeven.
Uit afb. 25 valt te constateren dat voor elk brugtype de maximale lengte van de hoofdoverspanning van dubbeldeksbruggen aanzienlijk achterblijft bij die van enkeldeksbruggen.

Wanneer wordt gekeken naar de meest recent gebouw-de dubbeldeksbruggen, dan is een duidelijke trend voor tui- en hangbruggen te zien (afb. 26). De hangbrug wordt duidelijk gebruikt voor de grootste overspan-ningen. De tuibrug volgt als een geduchte tweede en als alternatief voor de wat kleinere overspanningen doen de boogbrug en de vakwerkliggerbrug het goed.

In afb. 27 is een vergelijk gemaakt tussen de overspan-ningen van enkeldeksbrugen en dubbeldeksbruggen. Het blijkt dat de dubbeldeksbruggen in dezelfde range vallen als de enkeldeksbruggen. Alleen, zoals al eerder is aangetoond, liggen de maximaal behaalde hoofd-overspanningen van de enkeldeksbruggen hoger.

Uit de reeds gebouwde dubbeldeksbruggen kan men afleiden welk brugtype bij een bepaalde overspanning een goede oplossing biedt. (tabel 1).

Overspanning	Brugtype
50-150 m	Vakwerkliggerbrug op twee steunpunten
150-250 m	Vakwerkliggerbrug doorgaand / boogbrug
200-420 m	Boogbrug
250-500 m	Tuibrug / Cantileverbrug
500-1400 m	Hangbrug

Brug geometrie

Vakwerkliggerbrug

Bij vergelijking van een enkel- en een dubbeldeks vak-werkliggerbrug, uitgerekend met hetzelfde spannings-niveau in de onderdelen, blijkt dat de onderdelen geen twee keer zo groot oppervlak nodig hebben. De tweede rijvloer zorgt voor extra stijfheid, wat het mogelijk maakt relatief slanker te construeren. Uit bestaand onderzoek naar de meest effectieve constructiehoogte voor enkel-deksverkeersbruggen blijkt dat deze circa 1/15 van de hoofdoverspanning is voor verkeersbruggen en onge-veer 1/10 voor spoorbruggen. Zou men dit onderzoek voor dubbeldeksbruggen uitvoeren, dan wordt verwacht dat deze factor verlaagd kan worden. Hieraan zit echter wel een minimum, gelet op het profiel van vrije ruimte benodigd voor het verkeer op het onderdek. Van drie dubbeldeks vakwerkliggerbruggen was de verhouding liggerhoogte (H) / hoofdoverspanning (L) te bepalen. De waarden zijn in afb. 28 weergegeven samen met een minimaal vrije hoogte voor treinverkeer van 10 m en 5.5 m voor autoverkeer. De horizontale lijnen geven de meest efficiënte verhoudingen voor enkeldeksbrug-gen. Bij de Öresund brug is duidelijk te zien dat deze exact is ontworpen op het minimale profiel van vrije ruimte voor treinverkeer. Bij de Yoshima Bridge is waarschijnlijk gerekend met een nog hoger profiel van vrije ruimte of was een hogere stijfheid vereist voor het treinverkeer in verband met seismische belasting (aardbevingsgevoelig gebied). De Dreirösen Brücke had waarschijnlijk met een relatief iets slankere constructie kunnen volstaan. Vermoedelijk gaat voor kleine overspanningen het profiel van vrije ruimte domineren en voor grotere overspanningen de meest efficiënte constructiehoogte. Voor dubbeldeksbruggen zullen de horizontale lijnen dan een tweedegraads kromme worden, waarin het profiel van vrije ruimte is verwerkt.

Boogbrug

Een maat voor de geometrie betreft de verhouding pijl/hoofdoverspanning.
Voor de verhouding pijl/hoofdoverspanning [f/L] bij boogbruggen is geen duidelijk verschil te constateren tussen enkeldeks- en dubbeldeksboogbruggen. Resul-taten over deze verhouding staan weergegeven in afb. 29 (enkeldeks boogbruggen in Nederland) en afb. 30 (dubbeldeksbruggen).

 

Tuibrug

Voor het bepalen van een optimale geometrie van een tuibrug zijn de belangrijkste kengetallen de verhouding zijoverspanning/hoofdoverspanning en de verhouding pyloonhoogte/hoofdoverspanning.
Voor de dubbeldekstuibruggen staan beide verhoudings-getallen weergegeven in afb. 31 en afb. 32.
De beide verhoudingsgetallen liggen in dezelfde orde van grootte als voor enkeldeksbruggen.

Hangbrug

Een maat voor de geometrie is de verhouding hoofd-overspanning / doorhang en de verhouding zijover-spanning / hoofdoverspanning (afb. 33).
Resultaten van de verhouding hoofdoverspanning / doorhang staan vermeld in afb. 34 en 35.

Bij het ontwerp van een hangbrug is de eerste beslissing die moet worden genomen het bepalen van de lengte van de hoofdoverspanning. De meeste hangbruggen dienen ervoor om een zo breed mogelijke doorvaart te garanderen voor de scheepvaart. De lengte van de zijoverspanning wordt normaal gesproken bepaald door de positie van de verankeringsblokken. De meest econo-mische positie is afhankelijk van de bodemgesteldheid en de spanning in de kabels. Echter, de verankerings-kabel, die naar de top van de pyloon loopt, bepaalt mede de verticale stijfheid van de brug. Deze gegevens leiden tot een maximale theoretische lengte van de zijoverspanning van ongeveer de helft van de hoofd-overspanning. Uit onderzoek blijkt dat de meest prak-tische waarde ongeveer 40% bedraagt (afb. 36). De minimale lengte ligt rond de 25% tot 30% van de hoofdoverspanning.

Volgens afb. 36 heeft alleen de Ohnaruto bridge opti-male zijoverspanningen. Daarnaast moet worden ver-meld dat de George Washington bridge en de Tagus River bridge oorspronkelijk enkeldeksbruggen waren en nu tot dubbeldeks zijn uitgebreid. Hier was de George Washington bridge op ontworpen, dus wordt aangeno-men dat dit ook een dubbeldekker is. De Tagus River bridge is echter niet als dubbeldeksbrug ontworpen. De verhouding zij-, / hoofdoverspanning van een drietal dubbeldeksbruggen valt onder het minimum van 0.25 voor enkeldeksbruggen. De maximale verhouding wordt niet overschreden (wel door een enkeldeksbrug). Er is verder geen tendens te ontdekken tussen de verhouding zij,- hoofdoverspanning van enkel-, en dubbeldeksbrug-gen de spreiding is hiervoor te groot.

Dubbeldeksbrug ter vervanging van de Merwedebrug Gorinchem, Fantasie of werkelijkheid?

De huidige Merwedebrug is in 1960 gebouwd over de Boven Merwede bij Gorinchem, (afb. 37) en maakt deel uit van de A27. De hoofdoverspanningen bedragen elk 170 m. De brug heeft een hoogte van 26 m. De verhouding pijlhoogte (f) / hoofdoverspanning (L) komt hierdoor op 0.15.
De boogligger heeft een verlopende hoogte van 1.0 tot 1.6 m en een breedte van 0.784 m. De hoofdliggers liggen hart op hart 16.8 m. De brug heeft een totale breedte, inclusief consoles voor het langzaam verkeer, van 25.2 m. Het totale staalgewicht van de twee hoofd-overspanningen (340 m) bedraagt 3370 ton. De brug bestaat uit twee slanke boogbruggen met verstijvings-ligger. Dit was in de jaren 1960 op bruggengebied een trend. De hoofdliggers hebben de vorm van een koker van 0.75 m breedte, waarvan de hoogte varieert van 3.5 m bij de opleggingen tot 2.5 m in het midden. De brug bestaat, vanuit het zuiden gezien, uit een viertal aanbruggen, twee boogbruggen, een beweegbaar deel gevolgd door wederom vier aanbruggen. De beweeg-bare brug is van het type bascule met een stalen klap. De aanbruggen zijn uitgevoerd in voorgespannen beton.
De A27 tussen Breda en Utrecht is een belangrijke ver-bindingsas in het noord-zuidverkeer, zowel voor het personenvervoer, de transport sector als het interre-gionaal openbaar vervoer. Per werkdag passeren 86.000 voertuigen de Merwedebrug bij Gorinchem, een vijfde deel is vrachtverkeer. De groei van het autoverkeer zet gestaag door. Voor 2010 wordt een toename van het aantal voertuigen van 86.000 (cijfer mei 2001) naar 101.000 verwacht. De gemiddelde trajectsnelheden tijdens de spits komen daarmee in 2010 ver onder de minimaal gewenste 60 km/uur-grens. Verwacht wordt dat de gevolgen voor de kwaliteit van de leefomgeving, de veiligheid en de bereikbaarheid tegen die tijd onaan-vaardbaar groot zullen zijn. Volgens de meest recente metingen, september 2003, staat de Merwedebrug nu al op nummer 1 in de file top 10 (tabel 2).

Bij het bepalen van het dwarsprofiel van de brug moet met een scala van factoren worden rekening gehouden. Een daarvan betreft het ROA eisenpakket. (ROA = Rijks Ontwerpnorm Autosnelwegen; RONA = Rijks Ontwerp-norm Niet Autosnelwegen)

Afmetingen volgens de ROA en de RONA:
Rijstrook indeling v0 = 120 km/h

[a] rijstrook	3.50 m
[b] deelstreep	0.15 m
[c] kantstreep	0.20 m
[d] redresseerstrook	1.10 m
[e] vluchtstrook	3.50 m / 3.2 m
[l] zijstrook	0.5 m
[m] objectafstandsmarge	1.50 m
[n] breedte geleiderailconstructie	0.8 m (2 richtingen) 0.6 m (1 richting)
Breedte fietspad (2 richtingen)	2.75 m
Breedte voetpad	2.0 m
Breedte landbouwverkeer	4.0 m
Obstakelafstand	1.0 m
Kantstreep	0.2 m
Zijstrook	0.5 m

 

	Rijksweg	Van	Naar	File richting	Intensiteit	Aantal file meldingen
1	A27	Avelingen	Merwedebrug	Breda	78591	124
2	A2	Everdingen	Everdingen	s-Hertogenbosch	74526	120
3	A8	Oostzaan	Kp Coenplein	Amsterdam	72167	124
4	A20	Kleinpolderplein	Rotterdam-Centrum	Gouda	72165	206
5	A13	Delft-Zuid	Berkel en Rodenrijs	Rotterdam	69701	191
6	A9	Rottepolderplein	Haarlem-Zuid	Amstelveen	67865	145
7	A10	Hemhavens S101	Coentunnel	Kp Coentunnel	64656	187
8	A2	Culemborg	Everdingen	Utrecht	60527	119
9	A4	Sloten	Kp De Nieuwe Meer	Amsterdam	52196	211
10	A16	Klaverpolder	Moerdijk	Breda	48872	61

De rijbaanindeling is een belangrijke schakel in de keuze van het dwarsprofiel. Uiteindelijk zal blijken dat er vooralsnog slechts één oplossing mogelijk is als wordt gelet op de randvoorwaarden, uitgangspunten, veilig-heid en de kosten. De van belang zijnde randvoor-waarden en uitgangspunten zijn:
• het lokaal (langzaam) verkeer over de brug moet mogelijk blijven / worden;
• voor de opbouw van het dwarsprofiel van de rijbaan is uitgegaan van de voorgeschreven maten volgens de ROA en de RONA, waarbij de breedte van de vluchtstrook is teruggebracht naar 3.0 m;
• scheiding van het doorgaande noord-zuid verkeer en het overige verkeer heeft een voorkeur;
• fietsverkeer op het onderste rijdek in verband met het maximaal toelaatbare hellingspercentage van de toeleidende wegen voor het fietsverkeer;
• in tegenstelling tot de huidige situatie zal nu weder-om een rijstrook voor zwaar landbouwverkeer worden aangebracht. Deze wordt 1 rijbaan voor twee richtingen tegelijk, geregeld door een verkeers-regelinstallatie;
• rijstrookindeling: 2 x 2 rijstroken boven en 2 x 2 rijstroken onder;
• totale overspanning 340 meter (2 x 170 m);
• Vrije hoogte voor het verkeer op het benedendek minimaal 6.5 m;
• maximale liggerhoogte 9 m.

Uit de randvoorwaarden blijkt dat het fietsverkeer op het onderdek moet worden gesitueerd. In principe geldt hetzelfde voor het langzaam verkeer (landbouw) als men kijkt naar de kosten. De aanbruggen zullen sterk kosten-verhogend werken als het landbouwverkeer op het bovendek wordt aangesloten. Al het langzaam verkeer wordt door middel van overstekken aan het onderdek bevestigd. Het dwarsprofiel komt er dan als volgt uit te zien (afb. 40).

Indeling [1e variant]	Indeling [2e variant]
Bovendek Rotterdam – Nijmegen / lokaal richting Breda (25%) Nijmegen – Rotterdam / lokaal richting Breda (25%) Breda – Utrecht richting Nijmegen / lokaal (25%) Breda – Utrecht richting Rotterdam/ lokaal (25%)	Bovendek Utrecht – Breda (50%) Breda – Utrecht (50%)
Onderdek Utrecht – Breda (50%) Breda – Utrecht (50%)	Onderdek Rotterdam – Nijmegen / lokaal richting Breda (25%) Nijmegen – Rotterdam / lokaal richting Breda (25%) Breda – Utrecht richting Nijmegen / lokaal (25%) Breda – Utrecht richting Rotterdam/ lokaal (25%)
Fietsverkeer	Fietsverkeer
Landbouwverkeer	Landbouwverkeer

Enkele als eerste onderzochte concepten van hoofd-draagsystemen naar kosten behorende bij het dwars-profiel gegeven in afb. 40 staan afgebeeld in afb. 41.

Voor de oplossing van de verkeersproblematiek op de A27 bij Gorinchem wordt thans door de aannemers-combinatie Mercon Steel Structures B.V. en Van Oord ACZ gewerkt aan een optimaal ontwerp van een dubbeldeksbrug inclusief een beweegbaar gedeelte. Concrete resultaten zijn inmiddels verkregen en de media zijn in 2003 geïnformeerd over een innovatief ontwerp met als titel “De Dubbeldekker ®”.

Als voorbeeld is een krantenbericht opgenomen.
Het betreft een bericht verschenen in  © Het Kontakt Edities bv maandag 21 april 2003

Referenties

[1] Ir. W. Claassen, afstudeerwerk TU Delft “Dubbel-deksbruggen”. 2003.
[2] www.swishweb.com/Science_and_Techno-logy/Bridges/
www.hut.fi/Units/Departments/R/Bridge/longspan.html
[3] Voorstel oplossing knelpunt Merwedebrug Gorin-chem, Projectgroep Van Oord ACZ – Mercon Steel Structures B.V. Gorinchem, februari 2003.
[4] INTERNETPAGINA’S
www.cse.polyu.edu.hk/~ctbridge/suspen/susp02.htm
www.istructe.org.uk/technical/index.asp?page=47
http://211.195.163.22/english/bangha/06-shang01.asp
www.cee.cornell.edu/research/case_study/cooper/img/4_9.jpg
www.panynj.gov/tbt/gwframe.HTM
www.gerwick.com/document.asp?DocumentID=3
http://ojps.aip.org/sto/
www.sciencedirect.com/science/journal/0143974X
http://ojps.aip.org/beo/
www.lib.berkeley.edu/Exhibits/Bridge/sfobay.html
www.ketchum.org/bridges.html
www.mtc.ca.gov/projects/bay_bridge/bbmain.htm
www.bizave.com/cgi-bin/photoalbum.cgi-?photoalbum=pdxbridges&slidetag=Marquam
www.subwaymark.bravepages.com/bridges/or-pdx-downtown.htm#Steel
www.columbia.edu/cu/gsapp/BT/STRUCTI/WEEK4/st4.07_a.jpg
www.structurae.de/en/structures/data/str00652.php
http://bridgepros.com/projects/TacomaNarrows/TacomaNarrows.htm
www.nycroads.com/crossings/williamsburg/
www.venangoil.com/bridgesbigrock.html
www.bridgephoto.dk/
www.oeresundsbron.com/index.php?obj=1000029
www.anglesey-history.co.uk/places/bridges/brit.jpg
http://massroads.com/gallery.php?page=i495
www.mtc.dst.ca.us/projects/bay_bridge/bbmain.htm
www.brueckenbau-links.de/index-en.htm
www.massroads.com/tobin_bridge.shtml
www.civil.tohoku.ac.jp/~bear/node21.html
www.hsba.go.jp/photo/
www.nycroads.com/crossings/henry-hudson/
www.cts.umn.edu/education/csd/pdf-docs/Session_12.pdf
www.vaw.ethz.ch/hy/research/flow_feature-_piers/flow_feature_piers.htm
www.nycroads.com/crossings/queensboro/
www.toshikobo.com/jstst/lions/elgb2-09.htm
www.ascepub.infor.com/ceonline/0900feat.html
www.iaw.com/~falls/bridges.html#buck
www.state.in.us/dot/about/employment/photos.html
http://members.fortunecity.com/silver_ra/0006nvca/000607sacra_ca1.html
www.cincinnati.com/news/bridge/timeline.html
www.iabse.ethz.ch/sei/backissues/abstracts-.sei0101/cho
http://211.195.163.22/english/budae/14-budae.asp

Download hier het artikel in pdf-formaat

Drs. M.M. Bakker

Pabau of pariba, dat is de vraag

Aruba is geen bruggenland bij uitstek. Toch verdient een tweetal bruggen het besproken te worden. Alhoewel, de bekendste brug zal blijken een verborgen karakter te hebben. Behandeld worden de oude brug over het Lagoen in Oranjestad bij Heintje Croes (de Klip) en de oude brug in de verkeersweg van Oranjestad naar San Nicolas.

Vóór 1930 hield de oostzijde van Oranjestad in feite bij Rooi Lagoen op. Verkeer naar het oostelijk deel van het eiland volgde de oude goudweg, via Sabana Grandi en de Rooi Francés. In dat jaar werd een eerste eenvoudige brug over Rooi Lagoen geslagen in wat later de ver-binding Zoutmanstraat - Julianastraat werd; al vrij snel werd deze brug echter vervangen. Deze brug werd mede noodzakelijk doordat gezaghebber Wagemaker op Heintje Croes zijn gezaghebbershuis liet bouwen. De verkaveling aldaar - de eerste stadsuitbreiding aan deze zijde - werd omvaamd door de tegenwoordige Juliana-straat, de Lloyd G. Smithboulevard en de Maria Christinastraat. In 1947 liet gezaghebber Lindoro G. Kwartsz aanvullend ook bij Winkels Handelsmaatschappij en vlakbij de zee een tweede brug aanleggen over de rooi, waardoor de Lloyd G. Smithboulevard kon ont-staan. De oude brug bleef wel gehandhaafd.
Een probleem van de brug over deze rooi werd gevormd door de zogenaamde bandjirs: het Maleise woord voor de plotselinge en geweldige toename van de waterrijkdom van rivieren en beekjes ten gevolge van overvloedige regenval. Het effect wordt nog versterkt door eventueel meegevoerde takken en ander materiaal, waardoor een stuwing kan ontstaan met een verwoes-tende uitwerking op pijlers en landhoofden. Tijdens de bandjir van 19 september 1931 werd de betonbrug over het lagoen beschadigd. Men besloot de eerste en de zesde pijler te laten staan en het tussenliggende deel uit te kappen. Hier zou dan een liggerbrug met een overspanning van circa 13 meter overheen gelegd wor-den met een onderdek van Surinaams basralocus. De directeur van Openbare Werken Curaçao en de gezaghebber raakten echter in een felle discussie verzeild over de verschillende mogelijkheden. Gerede twijfel was namelijk ontstaan omtrent de gesteldheid van de fundatie van de brug. Zelfs zo sterk dat men van plan was de brug 70 meter ‘stroomopwaarts’ te laten herbouwen. Dit sloot natuurlijk niet aan op het toen reeds bestaande wegenplan en men zocht daarom soelaas in een bouw ter plekke van de oorspronkelijke brug met behulp van schroefpalen. Men handhaafde nu in Oranjestad de bestaande landhoofden ‘gefundeerd op gezonde rots’ en zocht naar een toepassing met één of twee ijzeren schroefpalen daartussen. Ook de oude zeesteiger van 1909 had jukken uit ijzeren schroefpalen. Schroefpalen zijn ijzeren palen met aan het uiteinde een gegoten ijzeren of stalen ‘schroef’, met een vorm die geschikt is om in de bodem te dringen, als de paal in verticale stand wordt gedraaid, en die een goede weerstand geeft tegen verder indringen in die bodem. Een opgezette paalmuts draagt dan uiteindelijk de brugliggers. Met behulp van een radkrans en ingestoken stokken konden werklieden de paal in de rondte bewegen. Er hoefde dus niet te worden geheid. Hoe slapper de grond, hoe breder de bladen aan de schroef. In Nederlands-Indië had men veel ervaring opgedaan met deze methode bij het aanleggen van jukken van bruggen, bijvoorbeeld in de zeer modderige mondingen van de Sumatra-rivieren met name in de residentie Palembang en Ben-koelen. Met name ook daar waar men met het oog op paalwormen geen hout wenste te gebruiken of daar waar geen hout van voldoende lengte voorhanden was.
Omdat de ontgronding hoofdzakelijk in de rooibodem onder de brug had plaatsgehad, ten gevolge van de grote stroomsnelheid in de brugopeningen, werd ook een betonvloer (duikerbodem) overwogen, de onder-houdskosten zouden dan aanmerkelijk lager kunnen zijn en de toe te laten belasting hoger. Men streefde naar een mogelijke belasting van een 10-tons wals in verband met de reparaties aan de asfaltwegen. Het werd de schroefpaalbrug. Op 29 oktober 1932 leverde K. K. van der Heide zijn tekeningen dienaangaande in. De brug is inmiddels vervangen.

De bekendste ‘brug’ op Aruba verbindt de beide oevers van het Spaans Lagoen. De brug verbindt niet alleen, hij scheidt ook Aruba in een deel pabau di brug (ten westen van de brug) en een deel pariba di brug (ten oosten van de brug). De brug werd in 1929-1930 aangelegd. Zelden was een civiel werk zo belangrijk voor de infrastructuur van het eiland en de verdere ontwikkeling van haar economie en gemeenschap. Het vormt de belangrijkste schakel in de toen ook tot stand gekomen rechtstreekse verbindingsweg tussen Oranjestad en San Nicolas. Het mag dan in de volksmond een brug genoemd worden, in feite is het dat niet. Als kunstwerk is er sprake van een dam met doorlaatopeningen. Welis-waar een overbrugging van het water, maar door afwe-zigheid van een vrijdragende constructie géén brug. Als doorlaat heeft de dam beneden de waterlijn ronde tunnelgaten in de vorm van twaalf buizen met een diameter van 1.2 meter ter afvoer van het verzamelde water in het Spaans Lagoen. Overigens waren er in de weg naar San Nicolas meerdere doorlaten, onder meer bij Parkietenbos, Barcadera en Rooi Lamoenchi.
Voor de buizen koos men Armco-ijzer: een bijzonder product genoemd naar de American Rolling Mill Co. Het wordt gekenmerkt door een hoge zuiverheid met 99,84 % ijzer en had volgens de toenmalige produ-centen ‘de hoogst onverwachte eigenschap niet te roesten.’ Het toepassingsgebied voor het Armco-ijzer, dat in de Verenigde Staten eerder, maar in Nederland pas omstreeks 1920 geïmporteerd werd, is uit de aard der zaak aangegeven door die eigenschap van het ‘niet roesten’. Het werd gebruikt voor gladde of gegolfde dakbedekking (al dan niet toch nog bedekt met een laagje zink of als plaat bedekt met lood-tin), dakgoten, dakpannen, lijsten, afvoerpijpen, maar vooral bij duikers en dergelijke. Recente informatie wijst echter op een even roestgevoeligheid onder corrosieve omstandig-heden als ‘gewoon’ ijzer; alleen onder zeer droge om-standigheden blijft roest langer uit. De dam is haaks op de as van het Spaans Lagoen tot stand gekomen. Het rijdek van de dam is laaggelegen. Het traject van de tweebaansweg loopt dan ook aan beide zijden af naar de aanzet met de vleugels van de dam. De aan-sluiting met de rijwegdelen op de beide oevers maakt aan beide landzijden een bocht. Tussen de muurtjes van de borstweringen is de breedte 6,6 m, tussen de trottoirs 5,5 m. De totale lengte van het kunstwerk beloopt 160,6 m.
Tijdens de hevige regenbuien op 13 september 1967 viel tussen 7.30 en 12.00 uur 3,45 duim water. Door de beschreven loop van het tracé en de opstaande beton-nen borstwering werkte de bovenzijde van de dam als een langgerekte schaal met opstaande rand. Voor de eerste keer in de geschiedenis van de ‘brug’ liep deze aan de bovenzijde zo vol met regenwater dat het over de borstwering in het lagoen stroomde. Autoverkeer was verder onmogelijk en personeel van de Dienst Openbare Werken moest gaten in de wering hakken om het water weg te kunnen laten lopen.
In 1930 is de dam opgehoogd. Bij een latere verbreding in 1960 kwam aan de noordzijde een voetpad en aan de andere zijde een ‘bak’ voor verschillende kabels en leidingen. In 1964 gaf de Dienst Openbare Werken van het eilandgebied Aruba het Bestek en Voorwaarden uit voor het bouwen van een nieuwe brug over het Spaans Lagoen en het aanleggen van een weg van Kibaima naar Pos Chiquito. In de toekomst zou dan een snellere verbinding tussen Oranjestad en San Nicolas mogelijk worden; de oude ‘brug’ zou echter haar functie blijven behouden. De nieuwe brug is niet zonder lang delibe-reren tot stand gekomen. Al in 1955 tekende Openbare Werken een overbrugging met een dam en een smalle brug aan de oostzijde. De nieuwe brug kwam eerst in juli 1970 gereed.

Het Nationaal Historisch Archief van Aruba bewaart de unieke gezaghebbersjournalen. De aanleg van de dam is daarin verscheidene malen ter sprake gekomen. Op vrijdag 20 september 1929 schrijft de gezaghebber Isaac Wagemaker dat hij te voet ging van Oranjestad naar San Nicolas langs de kust ten einde het tracé te verken-nen voor een eventueel toen nieuw aan te leggen weg naar San Nicolas, “daar de aanleg daarvan goedkooper zal zijn dan de duurzame herstelling van den bestaanden weg, die tengevolge van zijn vele bochten en ongunstige terreingesteldheid ook bij duurzaam herstel verre van ideaal blijft.” Bedoeld wordt de weg over Santa Cruz. Hij liep over het terrein gelegen tussen de eerste en derde hoogtelijn als aangegeven op een topografische kaart. Zes dagen later schrijft hij: “Met den technisch ambte-naar per motorboot naar het Spaansch lagoen voor het doen van peilingen en opmetingen voor den eventuele bouw van een brug. Bevonden werd een diepte van 2 tot 5 meter terwijl de breedte 100 meter bedraagt. De eventuele bouw van een ijzeren schroefpaalbrug zal eventueel het goedkoopste en duurzaamste zijn.” Op 17 april vorderden de werkzaam-heden aan de weg en ook de betonnen brug bij Barcadera was bijna gereed. Op 7 juli 1930: “Inspectie van de werkzaamheden aan den nieuwen weg Oranjestad-St. Nicolaas. Tot aan het Spaansch Lagoen 8,2 km is de weg geheel gereed. De dam over het Spaansch Lagoen was geheel gereed en vertoonde geen verzakkingen. Het gedeelte Spaansch Lagoen tot aan Pos Chikitu verkeerde in diverse stadia van aanbouw, terwijl met de betonneering van den bestanden dam bij Rooi Lamoenchi was begonnen. Ook de cementbanden waren reeds tot dat punt genaderd.” Dinsdag 5 augustus gaat hij vergezeld van de directeur Openbare Werken, de ingenieur Rademaker en de technisch ambtenaar Van der Heide de werken bij het Spaans Lagoen opnieuw inspecteren. Dacht men eerder nog aan de mogelijkheid het lagoen te overbruggen met een schroefpaalbrug, later werd de mogelijkheid van een combinatie van dam en betonnen brug voor de juiste gehouden. De gezaghebber noteert namelijk: “Dit bezoek leidde tot verandering van het plan tot het bouwen van een gewapend betonnen brug over het Spaansch Lagoen en zal in de plaats daarvan de dam worden verhoogd en daaroverheen het rijvlak worden aangebracht.” Anderhalve maand later gaat de gezaghebber naar de Lago Oil en Transport Company ter informatie naar de bestelde Armcobuizen, bestemd voor het Spaans Lagoen. Deze werden omstreeks 18 oktober geplaatst, tegelijkertijd werden de taluds aangelegd. De laatste inspectie voor de opening vond plaats op 20 december 1930. Eén dag later al was de aankomst van “(...) Z.E. de Gouver-neur en mevrouw Van Slobbe, de adjudanten Wentholt en Fens, benevens eenige leden van den Kolonialen Raad te weten de heren Lansberg, Van Leeuwen, Van der Linden en Schotborgh, Dr. J. Arends, J. de Lannooy en Dr. J. Eeskes, benevens den Directeuren van den Dienst der Openbare Werken en ‘s Lands Radio en Telefoondienst per H.M. Arend.” De volgende morgen werden ‘s ochtends om negen uur nog eerst de nieuwe pier en de havenwerken feestelijk geopend. Men ging daarna over de nieuwe weg naar San Nicolas. De echtgenote van de gouverneur, mevrouw Van Slobbe, verrichtte de opening door een aan het begin van de weg gespannen lint door te knippen. De gouverneur hield te San Nicolas een feestrede, waarna “(...) de Voorzitter van den Koloniale Raad, de Gezaghebber en de Landsraad Eman nog eenige woorden spraken. Daarna werd terug gereden naar Oranjestad waar in de telefooncentrale nog eenige ogenblikken werd vertoefd en Z.E. den Gouverneur het bedrijf officieel opende met een kort telefoongesprek.” Toen alle gasten de volgende morgen naar Curaçao vertrokken waren, ging de gezaghebber met de directeur Openbare Werken en Van der Heide toch nog maar eens kijken bij hun dam ter inspectie: “Alles in orde bevonden.”

Zwiers, Bouwkundig Woordenboek.
Vosmaer, Encyclopaedie van Materialen en hun Eigen-schappen.
Hartog, Esso News 1967.
Gezaghebbersjournaal 1929-30, Nationaal Historisch Archief

Download hier het artikel in pdf-formaat